影响城市配电系统用户供电可靠性的常见故障及原因分析

２０１２年第２４期　科技一向导　◇科技论坛◇　影响城市配电系统用户供电可靠性　的常见故障及原因分析　高建民　（汕头金平供电局广东汕头５１５０４１）　【摘要】供电可靠性的管理是提高用户供电可靠性的重要手段，也是供电企业的核心工作任务，笔者在电力系统工作多年，结合实际工作　经验，对影响城市配电系统用户供电可靠性的常见故障和原因进行分析。对提高城市配电系统用户供电可靠性的途径和措施进行了综合的论　述。　【关键词】城市；配电系统；可靠性；故障；原因；分析　０．前言　变器线圈层间短路，熔丝不能熔断，造成弧光短路烧毁开关柜　城市配电系统是指由降压变电站外起．根据用户需要将配置好的　１．３配网系统计划性检修、技改和业扩工程　各电压等级的电能，经配电网络（线路１送至用户的系统。这部分系统对　配网系统和设备的计划性检修、技改项目的实施占用了大量的停　用户连续供电能力通常称为用户供电系统可靠性．即衡量供电系统对　电时间。业扩工程接火、拆火也占用了不少的停电时间　用户持续供电能力。就是供电企业对用户的年平均停电时间　１．４城市电网的结构影响　近几年来，如何预见城市配电系统常见的故障、分析原因，减少对　（１）电网结构不合理；环网接线率不足，满足不了变电站定期预试　或主配网故障负荷转供　用户的停电时间，将越来越受到有关人员的关注。　（２）分段开关、分支开关设置不合理造成主线分支界面不清晰．分　１。影响用户供电可靠性的常见故障及原因分析　支线串接的变压器过多，即在受电端发生故障时没能可靠、快速地切　１．１线路类故障及原因分析　除故障段。发生故障时没能有效转供和隔离故障段．使大多数用电户　１．１．１架空线路故障及原因分析　ｆ１）线路非全相运行或部分用户非全相运行　原因往往是线路某相　受影响。　１．５电源的供电能力　严重过负荷。造成接口发热接触不良主线或分支线路断线等造成的缺　主要指发电厂、变电站或输电系统根据需要，持续、不间断地提供　相运行。或者是箱式变串接在分支线上，其开关接点有可能长期过负　电量的能力。随着城市化建设的快速发展．城市的地块价格越来　荷运行发热引起接点氧化。一旦后端发生故障冲击而造成开关引线断　电力、严重制约变电站和配电站的规划布点．影响了电力负荷的配送　线或接点氧化长时间运行引线脱落等造成的缺相运行　ｆ２）瓷瓶闪络放　越高，电。１０ＫＶ配电线路上的瓷瓶、阀式避雷器、跌落保险的瓷体，常年暴露　和转供能力　１．６不可抗拒和自然灾害因素　在空气中，瓷体表面积污秽，瓷体裂纹，绝缘强度降低，当阴雨受潮后，　主要指暴风雨、雪、雷电、洪水、地震、泥石流的发生而造成系统故　产生闪络放电，严重时使瓷瓶击穿爆裂，造成接地故障。（３）倒杆、断线。　由于外力破坏；施工不当，使导线驰度过紧．气候变化而拉断导线．接　障直接影响用户供电的中断　２．提高城市配电系统供电可靠性的途径和措施　口接触不良线路长期过负荷运行烧断导线等。ｆ４）短路：多由两相或三　２．１加强配电网结构改造　相导线，不经负荷而直接碰撞接触，造成混线短接；如外力破坏，车撞　电杆、铁丝或树枝、金属漂浮物横落在导线上等　ｆ５）接地：单相导线断　（１）我局近ｌ０年来进行了一系列的配电线路改造．通过增加不同　落在大地上，或搭落在电杆及金具上．或因导线与树枝、金属漂挂物相　变电站之间的联络线路，增加环网线路条数，提高环网率，更换导线截　提高转供能力。（２）增设电缆主干线路环网开关，电缆、架空混合线　碰，通过树木、金属漂挂物接地，瓷瓶绝缘击穿、避雷器击穿而接地等　面，（６）柱上开关故障；由于操作机构长期暴露户外空气中．机械传动部分　路增设分断开关、分支开关，高压用户逐步从主环分离．新装高压用户　没有环网开关的，配套“带开关分支箱”加熔丝保护的隔离措施。（３）中　氧化生锈、卡死或传动零件锈蚀脱落或操作不当等原因造成拒合、拒　分。ｆ７）跌落式熔断器故障。由于负荷电流大或接触不良．而烧毁接点：　心城区、开发区内配电线路实现电缆化。主线不Ｔ接用户．分支用户尽　或制造质量有问题．操作人员用力过猛而造成跌落式熔断器瓷体折　量减少并接　２．２改革停电检修制度、缩短检修时间　断；或由于拉合操作不当而造成相间弧光短路。（８）户外隔离开关故障：　隔离开关动刀因长期在空气受氧化卡死．操作时用力过猛把支撑绝缘　实行月度计划申报周计划审批的综合检修　如线路检修工作量　子拉断或支撑绝缘子老化龟裂瓷瓶闪络放电造成线路故障跳闸　大，停电时间长．严格审核施工方案　２．３优化操作组合，缩短停电和转供电操作时间　１．１．２电缆线路类故障及原因分析　电缆线路的故障类型有施工工艺、产品质量和环节因素及外力破　（１１转供电操作时可合环操作的实行合环操作．不可合环操作的分　组操作。　坏引起的单相接地和相间短路。引起的主要原因：ｆ１）在敷设电缆过程　中把电缆外护套磨破或制作电缆中间头工艺问题或产品质量问题密　（２）线路检修停电操作量大．必须制定操作方案。开展分组操作　封不好，水流进电缆中间头．电缆主绝缘长期受水树枝的侵袭．绝缘下　２．４选用先进设备　（１）新建项目应选质量好、可靠性高、少维护和少检修的开关设备．　降引起单相接地或相间短路。（２）电缆终端头接触面长期经受应力导致　接触不良引起发热．电缆终端头表面污垢绝缘下降造成线路故障跳　如ＳＦ６、全封闭式电器等。ｆ２）对客户大力推广ＳＦ６开关柜及全封闭式　全绝缘化设备。（３）开关站推行带电在线检测及红外线测温逐步　闸。（３）市政、电力土建工程开挖时戳伤电缆，电力大修、技改工程施工　电器、实现远程监控。ｆ４）广泛使用短路故障指示器，安装线路故障自动报警　过程误判，锯错正在运行的电缆线路造成线路故障跳闸　系统。ｆ５）淘汰阀式避雷器选用硅橡胶氧化锌避雷器．淘汰陶瓷针式绝　１．２电气设备类故障及原因分析　选用硅橡胶绝缘子．设备裸露部分绝缘化。（６）淘汰户内１０ＫＶ少　（１１配电变压器常见故障主要有铁芯局部短路或过载熔毁，绝缘损　缘子，油短路器和吹气式负荷开关　坏：线圈间短路，接触不良；分接开关触头灼伤或断线对地放电，套管　２．５开展带电作业　击穿对地放电。（２１户内１０ＫＶ少油断路器、吹气式负荷开关故障主要　我局２００９年８月推行１０ＫＶ带电作业以来到目前为止可实施的　有绝缘性能差．在耐受最高工作电压及短时过电压时发生闪络或击　拆火，缺陷处理和处理运行线路中的飘挂物。　穿；载流能力差．通过负荷电流及短时故障电流发热，操作机械性能　项目有接火、２．６建立快速复电机制　差，如分合闸失灵，或拒分、拒合等。（３）１０ＫＶ开关站、户外环网柜和配　成立以急修指挥中心为故障抢修的指挥系统．通过建立起来的集　电室环网柜；主要故障有电流互感器故障有绝缘老化、龟裂而造成电　指挥协调分散的四个急修点．达到故障抢修快速复电　晕放电或局部放电绝缘击穿。凝露使设备绝缘部分产生水树枝，长时　成化信息平台．　（下转第１８７页）　间运行引起相对地或相间短路　接头、插件接触不良引起的发热，站用　的目的，有效的缩短故障停电时间。◇科技论坛◇　科技圈向导　２０１２年第２４期　低压电流互感器之我见　陈晓亮　（会宁县供电公司　甘肃会宁近年来．我县招商引资事业不断发展壮大．落户县域周边的企业　不断增多．尤其是小到几十千瓦．大到几百千瓦的中小企业居多。电流　互感器作为测量仪表的中转电器．其作用不容忽视。就电流互感器在　低压电路中运用于电能计量方面的工作经验谈一点粗浅看法。　７３０７００）　有经过校验就运用于台区总表。经过一段时间考核后，发现台区总表　误差较大．查其主要原因是电流互感器的误差引起的。当时，公司决定　进购了极速电流互感器检验装置．通过对该批电流互感器逐个校验，　个别电流互感器超差达６０％一８０％，不合格电流互感器达４５只。２０１１　年．我公司进购低压电流互感器５９０只．经过校验合格５８３只．合格率　达９８．８１％　２００２年前半年．我公司进购电流互感器４５３只，经过校验，　合格率达９９．５６％．笔者认为电能计量表相当于一杆秤，是衡量公平、　公正的标准．电流互感器作为电能计量的中转电器，它的合格率直接　关系到电能计量表的准确性．关系到供电企业和千万用电户的经济利　益．决不容忽视　１．电流互感器的选择　（１）电流互感器的副边负荷ｓ：或ｚ：取不同值时．其准确度也不同。　换言之．电流互感器可在各种准确度级下工作．而对应每一准确度级　有与其相对应的额定二次负荷ｚ　（ｎ）或额定容量ｓ　＝Ｉｚ２ｅＺ　（Ｖ・Ａ）。例　如，某电流互感器的额定容量，当其在０．５级下工作是为３０Ｖ・Ａ，在１　级下工作时为６０Ｖ．Ａ，即说明：该电流互感器，当副边负荷在３０Ｖ・Ａ　以内时，其准确度为０．５级；副边负荷在３０—６０Ｖ・Ａ时，其准确度为１　级：副边负荷大于６０Ｖ・Ａ时．其准确度就要降到３级。电流互感器在　选定的准确度下工作，必须满足ｚ２≤　或ｓ　≤　。　和ｓ　是电流互　感器在测量仪表或继电器所要求的准确度下工作时．额定副边负荷的　欧姆值和额定容量的伏安值　（２）通常用以计算电费的电能计量表采用０．５级的电流互感器。当　电流互感器的一次电流比额定值小得多时，误差较大。一次电流逐渐　增大到额定电流Ｉ。　的１００％一１２０％时，误差减小。如果一次电流继续　增大，数倍于其额定电流时。由于电流互感器磁路的饱和，其误差值迅　速增大。笔者建议，低压电流互感器在０．５级准确度时．选取电流互感　器原绕组电流占额定电流的５０％一１２０％为宜　３．电流互感器的运行　（１）低电流互感器的额定副边电流ｉ茁常为５Ａ．电流互感器的原边　绕组和副边绕组之间没有电的联系．因此．它能很可靠地使电能计量　表与装置的一次侧电压隔离．电流互感器的副边电压正常情况下．一　般不超过几十伏．这样就保证了工作人员的安全　（２）当原绕组和副边绕组之间的绝缘被击穿，原绕组电路上的电　压加到副绕组的电路上时．将威胁工作人员的安全．并能击穿副电路　上任何元件的对地绝缘　所以又须将电流互感器的副绕组接地．预防　高压窜入副边电路中　（３）运行中的电流互感器二次回路不允许开路。因为开路的副绕　组内将感应出很高的电势．其峰值可达到数千伏．甚至更高，这对工作　人员的安全．对仪表和继电器以及连接线和电缆的绝缘都是极其危险　２．电流互感器的校验　一般来说电流互感器在出厂时都进行了严格的校验．但也有例　　外。我公司在２００８年进购了一批电流互感器。由于当时条件所限，没　的。（上接第２４２页）３．采取措施的效果　３．１　２０１０—２０１　１年城市供电可靠性关键指标完成情况的比较　指标　２０１０正　与去年　升降幅　２０１１矩　与去年　ｌ１２月　同比　（％）　ｌ一１２月　同比　升降幅（％）　一ｆ４１推进配网带电作业工作，减少停电时户数３６４１时／户。　ｆ５）投入重合闸装置，２０１０年１０ｋＶ公用馈线跳闸８７次，其中重合　闸成功１５次．减少时户数１７５０小时，户　（６）１０千伏馈线故障停电率同比下降２５％．用户故障引起的线路　跳闸次数为２０次．同比下降２６％　供电可靠　率（％）　９９．９５６　用户平均　停电时间　（ｈ／户）　０．０２６　０．０２６％　９９．９７７２％　０．０２１２　Ｏ．Ｏ２１２％　４．结论　本文通过对配电系统常见故障原因的分析表明．常见故障有电气　设备和线路两大类。原因有技术和管理两方面：主要是网架结构、计划　停电、故障停电、外力破坏、自然环境因素的变化。　３．８６３　－２．２７４　—３７％　１．９９６６　—１．８６６４　－４８．３１５％　根据分析结果．采用提高城市配电系统供电可靠性的途径和措施在　城市配电系统的应用．从以上的数据说明已初见成效。采取何种途径和　用户平均　停电次数　１．３５３　－０．８８ｌ　一３２％　０．７６６　－０．５８７　－－４３．３８５　措施要根据客观条件．不能照搬硬套。因此．提高配电系统供电可靠性的　（次／户１　途径和措施．主要途径是配网改造．优化网架结构．有条件的选用先进设　３．２　２０１０年通过加强管理以后全年的关键数据　备，关键是保证设备质量，杜绝伪劣产品，加速淘汰落后设备。主要措施　（１）线路转供电共２５３条次，减少停电户数２９２７户，累计减少８７８１　是从技术上和管理两方面完善改进：逐步推广“在线监测”和“状态检修”　小时／户。　及适当开展“带电作业”．条件成熟了推广配网自动化。改进和完善指标　（２）严格控制大修技改工程施工、业扩工程、故障抢修的停电时间：　考核体系．改革计划停电和故障抢修制度，提高工程施工及检修质量。综　减少停电时户数６８５０小时／户。　上所述，对提高城市配电系统供电可靠性具有重大意义。　（３）优化停电和转供电操作组合，减少停电时户数１４６０小时，户。　Ｉ上接第１４５页）管理工作的同时，要进行工程成本的控制，提倡节　能降耗的理念，采取先进的施工管理技术，提高施工效率，降低工程　【参考文献】　成本，以求获取较为可观的经济效益。笔者认为．建筑工程的成本控　［Ｉ］吉志江．关于建筑工程施工成本控制的若干探讨［Ｊ］．财经与管理，２００９，（１１）　　制要贯穿项目建议书阶段、设计阶段、施工阶段．这样才能够降低整　１９２．个工程的成本，提高项目的效益。　［２］雍晖．建筑工程成本管理中容易存在的问题［Ｊ】．隧道建设，２００６，（２）：９９一ｌ０３．　［３］杨标．建筑工程施工阶段成本控制探讨ｆＪ１．建筑与发展，２０１０，（５）：８．　１８７