李格安 包晨熠 单振宁

摘  要：配电线路是电力系统至关重要的部分，属于电力传输终端，其在运行过程中容易受到内部因素和外部环境影响而出现故障。本文通过分析中压配电线路故障原因，围绕设备管理、线路改造等方面探究中压配电线路常见故障及运行维护管理措施，实现稳定安全供电。保证供电线路中断路器分布合理性，提高配电线路运行的可靠性，减少跳闸故障次数，缩小故障影响范围，减少配电线路故障发生率，优化电力传输质量。

关键词：中压配电线路  线路故障  运行维护  电力系统

Abstract： Distribution line is a very important part of power system and belongs to power transmission terminal. It is easy to be affected by internal factors and external environment during operation. This paper analyzes the causes of the faults of the medium voltage distribution lines， probes into the common faults and operation and maintenance management measures of the medium voltage distribution lines around the aspects of equipment management and line transformation， ensure the distribution rationality of circuit breaker in power supply line，improve the reliability of distribution line operation， reduce the number of trip failures， reduce the scope of fault influence， so as to ensure stable and safe power supply. Reduce the incidence of distribution line failures and optimize the quality of power transmission.

Key Words： Medium voltage distribution line; Line fault; Operation and maintenance; Power system

配電网结构复杂，分支数量多且传输距离远，故障发生后巡线查找形式费力费时，使得事故消极影响扩大。当出现故障跳闸问题会使供电中断，影响配电网运行可靠性。因此，有必要深入分析中压配电线路故障，采取针对性解决措施进行维护和管理，提升配电线路运行水平，控制故障发生次数，优化供电服务。

1  中压配电线路故障问题分析

中压配电线路的特点是信号传输距离远、分支多，故障形式包含永久故障和暂时故障。前者需要经过复杂排查消除问题，而后者则可以借助断路器解决问题。常见的故障类型如下：（1）中压配电线路相互交错且跨径较小，会受到大风影响出现混线情况，进而导致短路问题，使得配电站破坏、线路烧毁。（2）设备故障因素。部分未改造设备或线路老化问题十分严重，许多避雷装置损坏，线路弧垂较大，导致线路发生跳闸问题。同时，线路中部分绝缘子未及时更换，极易出现接地故障。电缆头质量较差会影响其密封性，降低抵御雷击的水平，使得电缆头被烧毁，发生线路故障断电问题。（3）外部环境引发的故障。雷电、大雨、大风天气对于配电线路运行的消极影响较大，我国夏季雷雨天气较多，会对线路的安全稳定运行产生阻碍。配电线路大多集中在野外，若遭受泥石流、暴雨、雷击等自然灾害侵袭会出现永久性故障。（4）外力破坏也会造成配电线路故障，如违章施工、刮蹭线路导致跳闸故障。

2  中压配电线路故障解决及运行维护管理措施

2.1 优化网架结构实现线路改造

加大基础保护工作力度，在设计中压配电网时安排专业人员至现场实地勘察，分析地势、生物、地质情况，科学设置配电网线路。改造配电线路需要依托其电网结构进行科学规划，进而契合线路负荷情况，防止发生过载问题。依托配电线路所在区域选择合适的供电形式，规避过载情况，最大程度地优化供电能力。科学维护配电线路，减少损耗，优化供电质量。同时，动态监控线路运行情况，针对长时间输配电线路，分析线路老化、过载运行情况。及时更换线路，规避线路老化故障问题，优化供电品质。

2.2 加强设备管理

若想规避因设备因素导致的线路跳闸、断电问题，需要提升设备管理力度。在采购阶段选择有资质的厂家，保证设备及构件的质量。当设备投运之前应进行全面检查，确认无问题则正式使用。同时，配电线路运行过程十分特殊，如果长时间运行会产生较多问题。检修人员应加强对易损设备的维护检查，及时发现隐患并处理。在更换设备时不可影响线路正常运行，确保其安装在具有隐蔽物的区域。应加强对用户设备管理力度，对于性能下降的情况需加强监管，及时检修改造设备。派遣专人负责设备检查，提出相关整改意见，避免发生严重故障损失问题。此外，需定期对线路杆塔接驳口、配变台架、铁塔等位置进行上油除锈操作，加大对金具、杆塔的维护。用氧化锌避雷器代替阀式避雷器，优化配电线路运行质量[1]。

2.3 规避外界自然因素引发的故障

（1）避免自然因素对设备的侵蚀，当前许多配电线路故障由风力因素引起，因此需要对风力较强的区域加强配电线路检测工作，排查区域故障。对于线路设置薄弱区域利用防震锤规避风力因素形成的消极影响。自然外力是导致中压配电线路发生跳闸、断电故障的主要因素，线路绝缘导体极易损坏进而产生系列故障。若想规避此类问题建议将距离绝缘中心15～20cm的电弧组合硬件安装在绝缘体上，增加相关配件。该模式可以使绝缘子和防雷装置的雷电过电压位于钢闪络间，在防弧接头内限制短路电流，避免线路过热损坏[2]。该模式成本低廉，可以防止配电线被烧毁和雷击。

例如，某线路结合绝缘导线实际情况增加防弧金具，其在距离绝缘子中心150～200mm位置剥离绝缘导线绝缘层，在其上侧增加防弧金具[3]。短路电流电弧的弧根会在金具上燃烧，规避导线被烧伤情况。该防护模式投资金额较少，可以节省故障处理成本，有效减少雷击断线故障，注意在雷击发生后需要及时更换被烧伤的金具。合闸涌流问题也会对配电线路产生消极作用，建议增加延时保护装置，减少闭合电流。或者设置电源动作，调节合闸冲击电流量。此外，可以应用雨水故障、雷电故障、风力故障排除技术，结合区域实际情况增加避雷线。

（2）更换绝缘子，绝缘子安全标准与质量关系到配电线路故障发生的可能性，因此需要认真选择绝缘子的型号，优先选择高安全等级和高质量的绝缘子，将瓷质绝缘子替换为硅类绝缘子。原因是硅类绝缘子重量较轻、尺寸较低、防污水平较高，无需测量零值。例如，硅橡胶绝缘子可以防止外界环境对设备的污染，规避碳化渗漏问题。合成绝缘子爬距相较于瓷质绝缘子的爬距低30%，当借助钢芯铝绞线架设配电线路时，绝缘子最好选择硅胶材质。此外，建议加装安普线夹。此设备可以提升线路连接性能，及时更换相关沟线，将其放入安普线夹内，其连接性较强，能够提高分配线的安全性，规避线夹缠绕情况。

（3）调整杆塔接地电阻，加强对杆塔接地电阻的调整可以规避自然因素对配电线路的破坏，原因是该模式能够提高线路的防雷水平，减少雷击跳闸故障。比如，某区域经常发生雷击问题，且配電线路所处地形十分复杂，经常受到雷击导致线路出现跳闸故障。通过对配电线路的杆塔架完成接地处理，优化线路分布情况。针对复杂路段增加埋地接地体，在施工后输电杆塔电阻下降，提升防雷效应。经过分析发现，调整前区域接地电阻是20Ω～40Ω。当改良后接地电阻值逐渐减少，最终下降至10Ω之下，提高线路抵抗雷击的能力。此外，建议及时整改和检查避雷器接地装置，定期检查中压配电线路接地电阻，整改不合格区域，确保其电阻值≤10Ω。当配电线路和低压网络公用接地装置后，其接地电阻≤42Ω。

3  规避外力因素造成的线路故障

对于外力破坏情况可以采取以下措施开展工作：第一，在关键位置悬挂横幅提醒相关人员注意避让，对于违规操作人员进行批评教育和惩戒。第二，在路口塔杆悬挂红白相间反光牌或涂刷反光漆，提醒来往车辆注意。第三，安排工作人员定期巡查中压架空线路，若存在道路改造情况需要增加线路巡查频率。如果发现杆塔拉线断裂、基础挖空问题，应向施工单位发布限期整改通知书。第四，制定线路巡视制度，其中包含特殊性、正常性、监察性巡视过程，若线路与建筑物距离较小时，需及时整改。

4  优化故障排查技术

4.1 自定位技术

在检测中压配电线路故障时常见的方式是引入自定位系统，针对收集到的故障信息分析故障点位置。故障点定位包含FTU与线路故障指示装置，前者具备隔离和自定位功能，可以准确定位故障发生点，但运行成本较高，技术操作要求十分复杂，应用邻域和空间限制性较大。后者主要针对故障进行区域分段定位，无法精准完成点定位，需要安排工作人员到现场逐一排查，进而找寻故障产生位置，此模式耗费一定的时间和人力成本。新时期工作人员试图将GPRS与故障指示器技术相融合，实现故障线路检测一体化，其优势是成本低廉、可行性较强，因此便于推广应用。

中压配电线路故障自定位系统工作原理如下：若配电线路发生故障会触发故障指示器，使得指示灯持续闪烁。无线调制编码器会接收到故障信息，当IPU接收到故障数据后会完成解调解码操作，整合解码信息并发射故障数据[4]。监控中心的信息接收端获取故障信息并对其完成数据转换，向监控中心发送信息。工作人员可以针对故障区域进行分析比对，及时排查故障点，该模式适用于单相或相间接地短路故障点的检测工作。

4.2 自隔离技术

配电线路中自隔离模块可以及时定位故障点，不过此系统局限性较强，无法对故障点完成自动隔离。因此，建议借助馈线自动化开关和微机保护检测设备开展工作。当配电线路运行阶段出现故障自隔离模块会分析电源与故障区域的距离，将配电线路划分为故障区、上游区和下游区，隔离故障区域并安排工作人员至现场排查检修。通常情况下电源主线和故障点之间的位置是故障上游区，其他区域是故障下游区。发生故障后上游区电源干线中断路器闭合，可以及时解决区域断电问题，进而恢复供电，不会对故障点检测排查工作产生影响;对于下游区可以借助联络开关恢复电力供应。

4.3 其他故障定位模式

（1）阻抗法。该模式主要借助回路阻抗判断故障位置，通过分析回路电压电流间接计算阻抗。通常情况下阻抗与回路故障距离成正比，利用阻抗计算找寻故障位置。（2）创建电力系统模型。通过电压电流函数关系定位故障点，如使用电压法进行判断，原因是故障区域电压较小，进而完成定位。（3）电缆故障仪。建议使用电缆故障仪对配电线路完成维护管理，其原理为行波反射，利用低压脉冲方式计算测试点至故障点的距离。对于电缆高阻故障可以使用高压冲击闪络技术，大致计算测试端至故障点距离，借助定点仪分析故障点位置。例如，某中压架空线路中通过增加短路故障指示器，快速找寻故障点，提升线路供电的可靠性。（4）GPS故障定位技术。针对负荷测量点，可以借助FTU完成数据故障分析与收集，利用GPRS无线通信网络线向主站传输数据，或安装电压互感器完成故障检测。

5  结语

综上所述，中压配电线路是常见配电模式，在实际运行阶段极易受到外界因素的影响产生故障问题。因此，通过需深入分析配电线路故障发生原因，科学选择自定位、自隔离等故障排除技术。高度重视自然灾害引发的线路故障，加强线路养护。针对配电线路使用情况完成分类，优化配电线路故障检测水平。

参考文献

[1] 欧阳光.高供电可靠性的中压配电网接线模式应用研究[D].成都：华南理工大学，2019.

[2] 李依琳.基于多测点信息的中压配电线路故障定位方法研究[D].武汉：华中科技大学，2019.

[3] 彭涛.基于灰色关联度分析法的电网评价体系建模仿真[J].电子设计工程，2018，26（20）：114-118.

[4] 刘耀龙，郭杰.中压配电系统中系统过电压的分析与治理[J]. 甘肃冶金，2018，40（1）：74-76.

[5] 何基鹏，莫薇，蓝程.浅谈县级供电企业如何降低中压线路故障率[J].广西电业，2018（9）：39-41.

[6] 陈创伟.分析中压配电线路跳闸的原因与对策[J].建材与装饰，2017（51）：249-250.