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摘要：文章首先介绍10kV配网线路的现状，查找造成线路故障的原因，提出降低10kV配网事故的故障率的措施。
关键词：10kV；配网；故障率；运维
引言
10kV配电网是电力系统的重要组成部分，与广大的用电客户有着最为直接的联系，随着生活水平的不断提升，对供电的安全性和可靠性要求也越来越高。对于10kV配网来说，线路长期处于户外，运行环境比较差，接线方式错综复杂，一旦线路中出现故障，将会给用户生产生活带来极大不便，特别是重复停电还可能造成巨大的社会影响。
110kV配网线路的现状
10kV配电线路与其它高压电配电线路相比较，具备着两个显著的特点。
1．110kV配电线路的结构相对复杂
（1）线路复杂。10kV配电线路纵横交错，错综复杂，具有点多，线长，面广的特点，造成了配电线路极其复杂的局面。
（2）接线方式多种多样。10kV配电线路存在着放射式、干线式、链式、环网式、两端供电网络等多种结线方式。这么多中的结线方式结合在一起，使得配电线路的复杂程度进一步加深。
1．210kV配电线路由运行、外力以及其他因素造成的故障较多
（1）10kV配电线路的开关设备多种多样，质量良莠不齐，新旧程度也难以监控。因此，电网运行时往往会有以下的原因造成故障：电缆接头处理不当；保护设备原因导致误动、拒动所引起的事故；由于预防性试验或者是设备运行维护不到位，导致电力设备运行不良所造成的事故。
（2）外力因素则是因为：10kV配电线路很多是暴露在人口密集的地区。随着当地的发展，各种的社会建设以及道路施工会引直接引起线路的故障和短路。还有就是那些不法分子为了盗取电力资源，随意接线、拉线，很容易引起短路故障以及线路跳闸。
2如何降低10kV配网事故的故障率
基于以上的分析，10kV配网事故的故障率居高不下，其主要原因在于10kV配网的线路结构复杂、电力设备的多样性、外力因素破坏、管理运维困难。因此，要降低其故障率，必须从以上几点着手解决。
2.1电力设备的更新换代
常年暴露在外面的电力设备容易受到雨水酸碱的侵蚀，而本身材料也会随着时间的推移而逐渐老化，被侵蚀老化后的电力设备会出现绝缘等级下降的现象，从而引起了线路接地及短路故障。有时故障甚至会导致设备的爆炸而引起人员伤亡。因此，对于电力设备更新换代的必要性是毋庸置疑的。但电力设备的成批更换往往会涉及到电力设备更换的成本、电力设备的选型、更换更换的顺序、更换过程中的停电对周边的影响、更换后的成效等问题。所以，电力设备的更新换代必须遵循一定的原则。
2.1.1重要的线路、线路中重要的节点应优先保证其可靠性以及安全性
在每个地区中，或每条线路中，都存在着特别线路节点。其节点的用户往往是重要的一级、二级负荷。对于这些重要线路或节点，其使用的电力设备应以质量为先，采用较好的合资品牌电力设备，避免不必要的线路故障的发生。
并且应根据相关的电力标准，采用双电源的供电方式，具备自动投切的功能。当一路电源因故障失电时，备用电源自动投入，保证其供电的可靠性。
2.1.2根据负荷的季节性选择电力设备更换的时间点
10kV配电线路的负荷具有明显的季节性特征，可根据此特点制定电力设备更换的时间表。这样可大大降低更换设备过程中的停电对当地地区的经济、民生的影响。
2.1.3考虑环境因素、经济因素，试点先行
根据我国的节能减排、绿色环保的政策，电力部门应尽量减少使用六氟化硫气体充气开关柜。六氟化硫充气开关柜不仅容易发生气体泄漏的现象，对环境造成污染，还可能会引起柜体爆炸等严重的事故。考虑经济因素，紧凑型的开关柜更符合当今“寸土寸金”的经济理念。在当城市难求一车位的现状下，环保、紧凑型的开关柜显然更符合时代的发展，而紧凑型的真空断路器柜正是较为理想的一种选择。另外，由于每个地区的管理、运维方式不同，所以可以先建立试点，先行更换部分设备，让当地管理、运维人员熟悉设备的操作步骤以及性能。
2.2优化线路结构
配电线路的优化可与电力设备的更新换代同时进行。在考虑进行电力设备更换的时候，应同时着手规划如何优化线路的结构，以降低配网事故的故障率。对于线路的优化有两种方式，一是结线方式的优化，而是保护方式的优化。
2.2.1结线方式的优化
（1）增加必要的线路结点。对于跨度过大，线路长度过长的线路，可根据负荷分配情况增加结点，便于管理维护。
（2）减少不必要的线路结点。由于负荷点的迁移，之前的线路结点已不存在意义，应改造消除该线路结点，降低发生故障的概率。
（3）优化线路中的重要结点。10kV配电线路中，有很多结点采用的是电缆箱、分线箱。电缆箱、分线箱可靠性不及断路器开关箱，容易发生故障，因此，对于一些重要的线路结点，应将其改造为带保护的断路器开关箱。
2.2.2保护方式的优化
经过统计，在10kV配电网线路中，导致变电站跳闸、导致大面积停电的故障大部分是由线路电缆的故障引起的。
当前我国城市建设迅速，配电线路周围的施工频繁。楼盘起建、公路整改所要使用的各种大型的机械、吊车等施工机械很容易碰撞线路，引起故障。因此，电力设备要在保护方面做好防范措施。
（1）使用线路的光纤差动保护实现故障就地隔离。
在重要线路两端的开关柜内配置能实现差动电流检测，实现光纤差动保护的继电保护装置。当线路中出现电缆因施工原因，被挖坏、挖断，从而导致短路、接地故障时，则线路两端的继电保护装置会自动跳开开关，就地隔离故障。如图1所示。
图1使用线路光纤差动保护实现故障就地隔离
图中，002A与001C为真空断路器开关柜，柜内配置带有光纤差动保护功能的综合继电保护装置。综合继电保护装置之间接有光缆。当开关002A与001C之间发生线路故障，并且产生的差流大于综合继电保护装置的定值时，002A与001C开关将同时断开，实现将故障线路的就地隔离。
（2）使用网络备自投功能实现智能转供电。
接（1），当002A与001C开关将同时断开时，必有一方是停电状态。所以，光纤差动保护只能就地隔离故障，使故障的范围减到最小，还没能实降低故障率的目标。
因此，还需要其他的保护功能来达到“零停电”的目标。
网络备自投功能，可以在大范围、整条线路中实现电源的自动切换，实现智能转供电的功能。如图2所示。
图2使用网络备自投功能实现智能转供电
若线路正常运行状态下，1号开关箱、2号开关箱由变电站1供电，3号开关箱、4号开关箱由变电站2供电。
假设由1至4开关箱所组成的主干线路是配网事故多发地，线路中城市建设频繁，经常导致电缆故障。
在未改造前，开关不具保护功能，不具备光纤差动保护以及网络备自投功能。当分开关箱间的任意一段线路发生故障时，将会导致变电站1或者变电站2的出线跳闸，从而导致片区大范围停电。改造后，1至4开关箱两两之间能实现光纤差动保护，并且以2号开关箱002C为网络备自投联络点。当开关箱任意一条电缆发生故障时，电缆两端的开关将会快速跳闸，实现光纤差动保护。成功隔离故障后，假设是3号开关箱与4号开关箱之间的电缆发生了故障，002B与001D开关动作跳闸，则网络备自投将动作，作为联络点的2号开关箱002C开关将自动合上。
所以，电缆发生故障后，1至4开关箱之中没有发生停电，之前由变电站2供电的3号开关箱开关箱，经过智能转供电，由变电站1进行供电。这样，就得以实现了降低配电网事故故障率的目标，虽然故障在客观上依然存在，但并没有影响到配电网的正常运行，在电网正常运行的角度上来看，故障是已经消除了。
2.3实时监测管理
由于配电线路的复杂、点多、线长、面广的特性，这使得对于线路的管理、维护，成为了一项艰巨的工程。
很多配电线路的故障，都是有预兆的，如果能在故障发生初期发现，就能及时处理故障问题，甚至是阻止故障的发生。
因此，配电网中亟需有一个可以对线路状态进行实时监测的后台主站系统。
图3为典型的混合线路组网系统图。其中，10kV电源1号、10kV电源2号、公共开关房1、公共开关房2为埋地式电缆线路，而由开关房1、开关房2出线开关引出来的为架空线路。在没有实时监控的后台主站的情况下，巡视开关、线路需要花费大量的人力资源以及时间，并且还不一定能检测出故障点。若在这个系统中配套有一个可以实时监控的后台主站，则可以实现如下功能：
（1）可以实时监测每个开关的分合闸状态、三相电流值、三相电压值、功率负载等实时数值；
（2）当发生故障时，后台主站将弹出窗口，发出警示，通知运维人员；
（3）可以实现遥控分、合闸操作。
以上功能，可以实现运维人员效率的最大化。故障发生时，运维人员会第一时间知道故障点，然后前往故障点，大大增加了运维抢修的效率，可以极大缩短停电的时间。有时可根据观察后台的电流、电压数值，提前发现故障点，甚至可以将故障防范于未然。后台主站的遥控功能在季节变更时，可以实现远程分合闸，进行地区负荷调整，以免部分线路发生超负荷而引发线路的故障。
图3典型混合线路组网系统图
3结束语
10kV配电线路故障率的高低不仅取决于线路的规划设计是否合理、设备状况是否良好、线路维护检修工作是否及时到位，而且更依赖于长期的基础性、综合性的管理工作，应从把控配网管理的源头入手，强化故障数据统计分析，提升人员责任意识和业务素质，加大设备改造力度，建立部门联动机制，综合治理，全面防控，降低故障率，才能切实提升配网运行安全可靠性，保证广大人民群众的用电需求，更好地满足社会经济发展的需要。
参考文献：
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