配电线路故障原因及运维管控

配电线路故障原因及运维管控

谢冀 ,吕万知

国网五峰县供电公司  湖北省 宜昌市 443000

摘要：在现阶段电力技术的发展带动下，电力的应用也日渐广泛，同时故障的问题也越来越突出。当前，在对配电线路管理管控的作业过程中，企业需要加大对内外部影响因素的防范管理，分析现阶段配电线路所存在的故障问题，并对相应的故障隐患进行有效管控。基于此，本文主要对配电线路故障原因及运维管控进行论述，详情如下。

关键词：配电线路；故障原因；运维管控

引言

电力配电线路大多架设于野外，翻山越岭穿越荆棘丛林，存在树木等倒断压在线路上造成单相或多相接地等现象，长期运行在复杂的环境中，容易遭受气候条件、地理特征以及自然因素的干扰，例如，洪水、地震、山体滑坡等，使得杆塔、导线等设施发生倒塌、断折等问题，使得配电线路的安全运作受到严重影响，而且还让其维护工作面临诸多阻碍，不便开展。

1配电线路故障原因

（1）人为方面的因素，若是维护人员个人质量意识欠缺，所做的检修、检查工作落实不充分，也就无法及时发觉线路运行中存在的异常问题，比如，通道清理不及时、杆塔倾斜、拉线断裂等金具损坏问题；（2）在进行配电线路的施工作业时，所采取的施工技术不规范，施工质量不合格，比如，线路埋设深度不够、杆塔不垂直、导线连接位置不稳固等，都会对线路的安全运行带来一定影响。

2配电线路故障原因的运维管控

2.1配电线路差异化防雷策略及综合评估

在进行配电线路防雷改造时，出于经济性考虑，需要优先选取线路中雷害风险较高的线路段，根据运行经验与已采集到的线路信息，确定影响线路雷害风险的主要因素有3个：走廊地形情况、雷电活动情况以及防雷配置情况，下面分别对各因素的影响情况及筛选原则进行分析。首先是走廊地形条件。走廊地形条件主要分为平原空旷带与山区丘陵地带两种，其中处于山区丘陵地带的线路受地质条件与环境影响，往往具有较高的接地电阻，同时雷击线路附近时，具有坡度的地面会使雷电流产生的电场发生畸变，从而在导线上产生更高的雷电感应过电压引起跳闸，因此山区丘陵地带的雷害风险最高，当线路中同时存在两种典型地形时，应优先选取处于山区丘陵带的线路进行改造。其次是雷电活动情况。根据雷电定位系统采集的地闪密度信息，将线路雷地闪密度进行分级，应优先选取高地闪密度的线路段进行改造，以戴岭线的地闪密度的统计结果为例，应优先选取处于强雷区的线路进行改造。最后是防雷配置情况配电线路普遍存在防雷配置较差的问题，大部分线路未安装避雷器或其他防雷装置，因此可根据防雷配置情况筛选掉部分已进行改造过的线路，优先选取防雷配置较差的线路进行改造。

2.2配电网单相接地故障柔性消弧技术

三相式柔性消弧装置主要可分为两种：经升压变接入式和直挂式。四桥臂接地故障补偿器采用三相四桥臂逆变器结构，其直流侧采用可再生能源供电，并由第四桥臂引出的中性点经消弧线圈接地。因该装置含直流电源，故可补偿接地故障电流的有功分量。有源接地故障电流补偿器，该装置采用三相单模块逆变器，由直流侧电容引出的中性点直接接地的方式构成接地补偿支路。由于该装置的直流侧采用电容，在单相接地故障期间难以持续向配电网注入有功电流，无法补偿故障电流中的有功分量。因现有单模块电力电子开关器件的耐压水平尚难以承受中压配电网的电压，故上述两种装置结构在实际应用中需经升压变压器接入配电网。西安交通大学刘进军教授课题组提出电力电子变压器（PET）中性点经消弧线圈接地的拓扑结构。配电网正常工况下，该装置为中、低压配电网提供功率转换功能；单相接地故障时，该装置通过中性点的消弧线圈补偿对地电容电流。该方案将消弧功能与PET的功率变换功能相结合，在原有功能基础上可同时抑制接地故障电流。福州大学郭谋发教授课题组提出电力电子变压器的直流侧经电容中点直接接地的方式引出接地支路，用于接地故障消弧。将并网型变流器分时复用于接地故障电流补偿和无功功率补偿。并网型变流器由有源变流器、晶闸管控制的LC滤波器（TCLC）和升压变压器三部分组成。无功补偿模式下TCLC输出容性无功功率；接地故障补偿模式下，TCLC输出感性无功功率，减小有源变流器的容量。福州大学郭谋发教授课题组提出基于三相CHBC的分相柔性消弧装置及方法，以三相CHBC为柔性消弧装置，变流器各模块的输出电压级联叠加，可输出多电平高电压。三相可直接挂接于配电线路相线，无升压变压器，相同消弧功率情况下，对变流器输出电流值的要求低，但每相CHBC的承压应按照线电压设计，要用到较多的电力电子模块。重庆大学陆帅教授课题组提出STATCOM的公共端经消弧线圈与地网连接的拓扑结构，通过共模和差模电压的协同控制，使该结构除了可用于无功补偿，还可实现接地故障柔性消弧。且每相CHBC的承压为相电压。三相四桥臂CHBC的拓扑结构，三相CHBC一端接至配电线路的各相线，另一端并接后经单相CHBC与地网连接。通过接地故障补偿电流的计算、直流侧电压稳定控制以及消弧与无功补偿的协同，实现无功功率和接地故障电流补偿功能。

2.3巡线机器人功能设计

机器人设计为铝合金一体式外壳，实现设备等电位屏蔽。设备整体电路采用多层屏蔽及电路优化设计，电子元件采用高性能元器件，实现机器人在强电磁环境下无线数据与图像正常传输。在强电磁环境下，遥控距离不小于200m。针对防振锤更换、导线修补、异物清除等不同作业功能，巡线机器人的作业平台具备多自由度机械臂。对主从机械臂不同工作特点进行运动学建模，研制轻量化、高自由度、结构设计紧凑、控制精度高、力反馈灵敏的机械臂，通用夹持工具，实现不同作业功能。利用输电线路带电检修作业平台，针对防振锤更换、耐张线夹引流板螺栓紧固、金具销拔插、导线修补、异物清除等带电作业类型，研制专用末端作业工器具。其中，导线修补机器人采取压接线夹式修补方式，可完成损伤面积不超过7%的导线、地线；异物清理机采用飞刀片切割的方式，在不伤及线路的前提下，固定并清理挂在线路上的大棚、风筝线等异物；防振锤更换机器人在防振锤滑移或丢失的情况下，通过切除及安装机头，实现防振锤更换。加装末端工具后的带电检修作业平台均小于20kg。

2.4构建全方位的管理体系

输配电线路作业开展时，需要供电企业不仅仅是从运维角度进行制度的规范，仍需要对人力资源管理方面进行规范，首先是明确各个部门的岗位职责，清晰个人责任，当输配电线路运维出现问题时，要各个人员之间进行高效的配合，共同完成输配电线路的日常安全运维工作。还有就是在安全管理方面，要求工作人员在日常的工作过程中要严格按照相应的安全措施要求进行作业的开展，尤其在工作人员进行高空作业时一定要做好安全保护工作。最后就是输配电线路工作人员在日常工作时，要定时定期地开展培训学习，了解目前输配电线路中的新技术和新要求，提升自身的综合素质。

结语

为保证电力配电线路的安全、经济、可靠运行，要采取可靠的措施，加强维护管理力度，比如，健全安全生产责任机制，提升检修人员的专业素养，合理安装防雷设备，加强防风防污措施，改进日常巡检方式等，以此实现对线路运行中安全因素的有效规避，保证其稳定运行，同时，为人们提供更高质量的电力服务。

参考文献

[1]周荣.关于电力配电线路的运行维护分析及故障排除技术探讨[J].中国设备工程,2021,(23):77-78.

[2]宋元明.探讨低压供配电系统中存在的问题与应对措施[J]. 四川水泥,2021,(01):57-58.