配电网运行常见故障及预防措施
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摘要：随着社会经济的不断发展，社会对电力需求越来越大，对电力可靠性要求也越来越高；配电网安全稳定运行是电网安全稳定的重要组成部分，直接关系到企业的正常生产和客户的正常生活，关系到社会民生与和谐，因此加强对配电网的研究是十分重要和有意义的；本文对影响配电网安全运行的故障类型及原因进行分析总结，并提出提高配电网供电可靠性的改进措施。
关键词：配电网运行故障 改进措施
引言
配电网是完成向用户供电的最后一个环节，它的运行可靠性直接决定着用户是否能够得到持续的电力供应，也反映了电网的供电能力，因此保证配电网的安全运行是非常重要的。相对于输变电系统，配电网的故障率远远高于输变电系统。本文首先对配电网故障类型与原因进行了分析，继而提出配电网采取的措施以提高配网安全运行水平。
一、故障类型及原因分析
对配电网故障进行分类时，主要可以归纳为短路故障、单相接地故障及断线故障。其中，短路故障主要是指各种相间短路，包括不同相的多点接地；单相接地不会造成短路，仅有不大的接地电流流过接地处，系统仍可继续运行，故不称其为短路故障；配电线路断线故障是指因导线本身问题或受外力破坏而造成的停电。配电网产生故障的原因是多方面的，其中最主要的包括雷电过电压、污闪、内部过电压、设备老化、电网结构、计划检修等。下文将分别分析这些故障产生的原因，以及对配网运行造成的不良影响。
（一）、雷电过电压。由于配电网是直接与用户相连接的，因此配网分布十分广阔，在市区、市郊、农村都可以见到，这使得它遭受雷击的概率很大。但配电网设置的防雷配置并不是很完善，绝缘水平和耐雷水平较低。配电线路并不像输电线路那样全线铺设避雷线，一般无直击雷保护措施，不仅是直击雷，感应过电压就有可能对电网造成危害。配网最主要的防雷措施是避雷器，但当雷电过电压过大时，避雷器动作的同时，绝缘子也发生闪络。此外，避雷器的接地也没有受到足够的重视，有的地方避雷器接地装置的电阻严重超标，这导致雷击电流不能快速入地，残压高。特别是在雷电强烈的地方，这些缺陷往往会给配电网的安全运行带来隐患，甚至造成配电线路跳闸。
（二）、污闪。配电线路裸露在外，由于长期大气环境污染，尘埃等污秽物质会覆盖在绝缘子上，长年累月就有可能导致绝缘子污秽放电，而绝缘子污秽放电是造成线路单相接地和引起跳闸的主要原因。特别是在有毛毛雨、雾和雷雨天气，绝缘子因污垢过多而导致闪络放电，从而发生单相接地故障。
（三）、内部过电压。配电网为中性点非有效接地系统，因此属于小电流接地系统，它的内部过电压主要分为弧光接地过电压和铁磁谐振过电压。随着电缆在配网中越来越广泛的应用，配电线路对地容性电流迅速增大，当容性电流大于11.4A时，一旦发生单相接地，就有可能产生弧光接地过电压。而弧光接地过电压是由间歇性的熄弧与重燃造成电磁能的强烈震荡引起的，它的幅值可达到3.5 倍相电压，且持续时间长，此时就有可能使配网中绝缘薄弱部分发生击穿，因此危害较大。在配电网中广泛使用铁磁式电压互感器，当受到雷击、单相接地、倒闸操作等的激发时，有可能引起铁磁谐振。铁磁谐振过电压的幅值可达到3 倍相电压，可能造成绝缘闪络，甚至互感器爆炸的后果，对配电网的危害很大。
（四）、设备老化或质量不良。配电网中的很多设备年久失修，设备供电能力不足。特别是随着社会经济的飞速发展，用电负荷也在急剧增长，而陈旧的设备以及质量不良设备却由于抗负荷能力不足、耐压绝缘不足、接头接触不良等原因容易击穿烧毁。
（五）、树竹及外力破坏影响。树竹碰触导线，容易引起线路跳闸，城市建设的不断扩展，各种施工机械野蛮施工，碰触、挖断导线现象时有发生，防外力破坏的重要性日显突出。
二、降低故障的改进措施
针对上述的故障原因，下文将介绍如何采取相应的措施来降低配电网故障率，提高其运行可靠性。
（一）、提高防雷水平。 选用性能较好的金属氧化物避雷器；加强杆塔和避雷器接地，注意降低避雷器的接地电阻；在每年的雷雨季节前对避雷器做预防性试验，对特别重要的用户或雷电区采用综合保护措施；另外，还要消除配网的绝缘薄弱部分，提高配网的绝缘强度。
（二）、加强防污闪工作。合理安排清扫周期，对重污区和重点线路的清扫应安排在污闪频发季节的前一个月进行。特别是重污区，要提高线路绝缘水平，加大外绝缘爬距，并考虑大环境污染的情况留有适当的裕度，对爬距不能满足要求的重污区要定期涂刷硅油等防涂料。
（三）、对内部过电压进行治理。随着电缆的广泛应用以及用电负荷的快速增长，配电线路对地容性电流大部分都超过10A。大量的研究与实践表明，自动跟踪补偿消弧装置对于电容电流超过10A 的电网是有效的[1,2]。自动跟踪补偿消弧装置产生的感性电流能够及时补偿容性电流，使故障点接地电流小于10A，使接地电弧不会间歇性熄灭复燃，有效抑制了弧光接地过电压。另外，由于它能降低配网的故障建弧率，因此具有很好的防雷功能。另外，消弧线圈还能抑制铁磁谐振过电压。因为在零序回路中，消弧线圈的感抗与电压互感器的励磁阻抗互相并联，但数值却小的多[3](相差几个数量级)，则电压互感器的励磁电抗就被消弧线圈的感抗所制约，电网中因电压互感器的磁饱和引起的三相不平衡也就产生不了铁磁谐振过电压,其消谐效果优于任何形式的消谐器。
（四）、提高设备质量。电缆或绝缘导线、钢芯铝绞线、真空开关、变压器、避雷器、隔离开关、熔断器、低压配电柜、电缆分接箱等配网基本设施应尽量选用质量优良的产品，杜绝将劣质产品流入到电网中。
（五）、完善配网结构。首先是加强配电线路的结构调整，使布局更加合理。随着输送功率的增加，一些导线的截面积显得偏小，因此可换截面积较大的导线，同时可以减少电能损耗或者多布点配电变压器以分担低压负荷。在主干线路增设分段开关、分支开关，这样能最大限度地减小停电范围。建设“手拉手”的环网，这样能极大提高电网运行的灵活性，并减小因故障或正常检修引起的停电范围。
（六）、加强线路通道清理和防外力破坏工作。对线路通道防护区内的树竹加强砍青扫障工作，避免树线矛盾，降低线路跳闸率。同时还应对线路附近的施工机械、建筑、车辆等加强安全宣传和巡视、盯防工作，以防止外力破坏线路安全运行的发生。
三、结论
配电网的安全运行直接关系到工农业的生产和人们的生活，因此我们应充分重视配电网。本文对配电网故障类型进行了归纳，并对故障产生的原因进行了详尽的分析，它们主要包括雷电过电压、污闪、内部过电压、设备老化、外部坏境影响，并分析了这些故障对配电网的安全运行带来的不利影响，随后根据这些故障，提出了相应的措施来减小配电网的故障率、保证系统运行的可靠性。
【参考文献】
[1] 李景禄.ZXB 系列自动跟踪补偿消弧装置的噪音控制[J].长沙电力学院学报(自然科学版),1999,14(2):181-182.
[2] 李景禄.ZXB 系列自动跟踪补偿消弧装置[J]. 中国电力,1998,31(8):42-45.
[3] 李景禄. 小电流接地复合消谐装置[J]. 高电压技术,1992,64(2):84-85.
[4] 张华.浅谈城市配电供电可靠性[J].科技情报开发与经济,2005,15(22):281-282.
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