10kV电压异常原因分析及处理措施

摘 要：本文对电网实际运行中时常出现的10kV电压异常现象的原因进行分类，并逐一研究分析其产生机理，从而引出处理10kV电压异常措施的思路。

关键词：电压异常；负荷；接地；断线；消弧线圈；谐振

电压的异常直接影响设备的运行技术指标、经济指标，甚至导致用户的用电设备无法正常工作，电网的安全与经济运行遭至破坏。10kV母线是调度部门可以进行电压调控的最后一级母线，也是最直接影响用户电压质量的母线。因此对10kV电压异常产生的根本原因进行分析研究，对消除电压异常和保障电网安全运行具有十分重要的意义。

1 负荷变化引起的电压偏移

根据相关调压原则要求：变电站和直调电厂的10kV母线正常运行方式下的电压允许偏差为系统额定电压的0%―+7%。而在实际电网运行中，在白天用电高峰时段，10kV母线可能低于10.0kV下限，在深夜用电低谷时段，10kV母线也可能高于10.7kV上限。

造成电网正常运行中电压偏移的原因是不同大小的功率在电网元件中传输会产生不同的电压降落。功率由系统通过110kV降压变压器经变压后到达10kV母线，其等值电路图和相量图如图1所示。

在上图中，为归算到110kV变压器10kV侧的一次电压，为110kV变压器的二次电压，即10kV母线电压，S为传输的视在功率，为归算到110kV变压器10kV侧的传输电流，φ为与的相位差，XT为110kV变压器归算到二次侧的等值电抗，RT为110kV变压器归算到二次侧的等值电阻。

图中，就是电压降相量，即（RT+XT），将电压降相量分解为与二次电压同方向和相垂直的两个分量和。称为电压降落的纵分量，称为电压降落的横分量。而在电网实际计算中，由于电压降横分量很小，可以忽略不计，因此，其电压降可以省略简化成仅为电压降落的纵分量，以ΔU表示。由图3可得ΔU的模值为，

因此可以得出，10kV母线电压与传输功率的关系公式为：

由上式可知，通过减少传输的有功负荷P、无功负荷Q、电阻RT和电抗XT，或者提高110kV侧电压U1的方法，可以减少电压降落，提高10kV电压；反之则降低10kV电压。

由此可以得出负荷变化引起的电压偏移的处理措施：

（1）通过增减无功功率Q，如投退并联电容器、并联电抗器；

（2）改变变压器的电阻R和电抗X，如改变变压器的分接头，从而改变有功功率和无功功率的分布；

（3）改变上一级系统电压U，如改变发电机、调相机的无功功率出力；

（4）特殊情况下采用调整用电负荷或限电（减少有功功率P）的方法调整电压；

2 单相接地引起的电压越限

10kV电网属于中性点不直接接地系统，当发生单相接地故障时，由于与变压器中性点不能构成短路回路，因此没有短路电流，仅有不大的对地电容电流流过，对电气设备基本无影响。但中性点发生偏移，对地具有电位差，其相间电压不平衡，故障相对地电压下降为0，非故障相对地电压升高到线电压，如图2所示。

由图2可见，UE为额定相电压，10kV电网正常时，三相对地电压大小相等，相位对称，可以得出

而零序电压，即没有零序电压，因此也没有零序电流。

当10kV电网发生单相接地（如A相接地）时，A相对地电压为零，即=0，电源中性点电压不再与地电位相等，而是升高到相电压，，而B、C相对地电压也相应地升高为线电压，分别为

系统中出现零序电压，其大小为相电压，

其产生的零序电流流经接地点，其大小为非故障相产生的对地电容电流之和。虽然10kV系统单相接地时故障点电流很小，而且三相之间的线电压仍然对称，对负荷的供电没有影响，允许继续运行，但是在单相接地以后，非故障相电压升高到线电压，为了防止故障进一步扩大到两点、多点接地短路，应该及时采取措施消除接地故障。

作为调度员，若现场配置接地选线装置的，则断开其选中的线路开关，隔离单相接地故障；若没有配置接地选线装置的，则根据母线电压变化，采用“瞬停法”瞬间断开线路开关来判断单相接地线路；若“瞬停法”无法找到单相接地线路，则可能是两条及以上线路同名相接地或母线单相接地，这就需要将母线上所有开关断开，逐一合上开关来判断接地设备。

3 消弧线圈投入引起的不平衡电压放大

由上一节可知，当发生单相接地故障时，接地点将通过10kV电网的全部对地电容电流。如果此电容电流相当大，就会在接地点产生间歇性电弧，引起过电压，可能会导致绝缘损坏，造成两点或多点的接地短路，使事故扩大。因此要在中性点装设消弧线圈，利用其感性电流补偿接地故障时的容性电流，使接地故障电流减少，从而自动熄弧，保证继续供电，如图3所示。

由图3可得，消弧线圈发挥最佳作用是电网出现单相接地故障后，实现全补偿，接地电容电流IC全部被消弧线圈的电感电流IL所补偿，即IL=IC，通过故障点的电流为零，从而使得电弧自动熄灭，达到灭弧的目的。

而实际上，消弧线圈并没有采用全补偿的补偿方式，那是因为在10kV经消弧线圈接地系统正常运行时，中性点的位移电压U0的大小为，

上式中，d表示10kV电网的阻尼率，，表示10kV电网的脱谐度，UN为消弧线圈未投入时中性点不平衡电压值。

由上式可见，若消弧线圈未投入前系统已经不平衡，在电网阻尼率一定的情况下，脱谐度越小，中性点电压越高，放大作用越强，将加剧系统的不平衡。脱谐度等于零即谐振补偿时，中性点电压最高。

为了保证正常运行时中性点电压的偏移不超过规定值，应采取避免谐振补偿的措施，即尽量在较大的过补偿或欠补偿运行，增大脱谐度v，或者采取措施增大系统的阻尼率d。另外，在以架空线路为主的电网中，采用线路换位的措施，可以减少三相导线对地电容的不对称度，从而减少中性点的不平衡电压值UN。调度员若确认三相电压不平衡过大是由于消弧线圈引起的，则应该将消弧线圈退出运行，重新整定消弧线圈的脱谐度。

4 电压互感器断线引起的显示电压失真

当电压互感器发生断线故障时，二次电压输出就会异常下降，可能会造成继电保护或自动装置误动作，调度员若因为电压显示下降作出误判而进行不必要的操作，可能会危及电力系统的安全稳定运行。

T在电力系统运行中，用得最广泛的是YN-yn-d型接线的电压互感器，如图4所示。

图中，其一次线圈接成星形中性点接地，二次主线圈也接成星形中性点接地，辅助线圈接成开口三角形。这种接线方式使得二次设备既可以取得相电压，又可以取得线电压，还可以取得零序电压。

由图4可得，二次零序电压

，其中KV为一次线圈与开口三角形辅助线圈的匝数比。在电力系统正常运行时，若电压互感器发生二次主线圈单相或多相熔断，相应的二次输出相电压为0，而由于电压互感器一次线圈三相对称，则UA+UB+UC=0，即二次零序电压Umn输出也为0。因此可以根据相电压与零序电压同时为0而判断出电压互感器二次断线故障。

当电压互感器一次侧发生熔断故障时，若三相全部熔断，相当于停运电压互感器，显然相电压与零序电压二次输出皆为0；若非三相全部熔断，相应的二次相电压输出为0，而由于电压互感器一次线圈三相电压不对称，导致二次零序电压输出不为0。

这种一相电压下降为0和零序电压大幅升高的情况与10kV中性点不接地系统发生单相接地故障时相似，容易造成调度员的误判。通过非故障相电压是否升高或者是否有电压互感器断线信号发出来判断究竟是电压互感器断线故障还是10kV系统发生单相接地故障。在确定是电压互感器断线故障后，调度员应该将其转检修处理。

5 运行操作中引起的谐振过电压

在10kV中性点不接地系统中，容易激发起持续时间较长的铁磁谐振过电压，其中，最常见的是铁磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压，是造成事故较多的一种内部过电压，其危害轻则使得电压互感器熔断器熔断，重则烧毁电压互感器，甚至炸毁瓷绝缘子及避雷器导致系统停运。故以此为例进行分析，如图5所示。

图中，E为各相电源电势，C为线路等设备的对地电容，L为电压互感器的励磁感抗。一般情况下，各相对地电容的容抗C小于电压互感器的励磁感抗L，因此整个10kV网络对地呈容性且基本对称。但铁磁式电压互感器的励磁感抗L会随着其通过的电流大小而变化，系统正常时，电压互感器铁芯处在不饱和状态，其励磁感抗L相应地保持常数；当系统中出现某些波动时，如电压互感器突然合闸的巨大涌流、线路瞬间单相弧光接地等，使得电压互感器的励磁电流过大，铁芯发生三相不同程度的饱和，励磁感抗L的值随之大大下降，以致破坏了电网的对称，电网中性点就出现较高的位移电压，造成铁磁谐振过电压。

以A相接地为例，10kV系统中非故障相（B、C相）对地电压会升高倍，使得铁磁式电压互感器B、C相的铁芯饱和，励磁感抗L大大减少，即XL=XC，因此B、C相的负荷呈感性，可用一个等效电感来表示，而A相由于接地后电压下降，电压互感器的铁芯不是运行在饱和状态，因此A相的负荷仍呈容性，可用一个等效电容来表示，将A相接地后的等效电路进一步简化后，如图6所示。 （下转第178页）

由图6可见，显然是一个串联电路，若容抗等于感抗就发生串联谐振，即，

因此，消除谐振的主要办法就是要破坏产生谐振的条件，即改变系统的感抗、容抗等参数。以铁磁式电压互感器器为例，其采取的措施有：在电压互感器的二次绕组开口三角处接入阻尼电阻或消谐器；在电压互感器一次侧中性点接地线上接入电阻增大阻尼；选用铁芯不易饱和的电压互感器等。

调度员在操作前应考虑采取防止谐振发生的措施，如母线送电时，采用线路和母线一起充电的方式，或者对母线充电前退出电压互感器，充电正常后再投入电压互感器，或者将变压器中性点接地或经消弧线圈接地等。在操作过程中，若发生谐振过电压，应当迅速合上或断开某些设备开关，改变系统电感或电容参数，破坏谐振条件，消除谐振。

本文将10kV电压异常的情况分为负荷波动、单相接地、消弧线圈投入、电压互感器熔断及谐振五类，对其产生的机理进行逐一分析，为运行人员和调度员辨识10kV电压异常的原因提供依据，从而提高运行人员与调度员处理10kV电压异常的效率，保证电网安全和用户的电压质量。

[1]莫广坚.PT断线与系统接地的判据分析.科协论坛，2009（12）.

[2]杜景远，崔艳.浅谈PT断线、系统接地、母线失压的判据[J].继电器，2002（01）.

[3]高汝武，许建安.电压互感器断线分析[J].水利科技，2004（01）.

[4]陈贤明，王彤.三相联接的电压互感器断线分析[J].电气技术，2006（10）.

[5]何?F.自动调谐消弧线圈投入引起谐振过电压的原因[M].高电压技术，2007.

台区线损异常、10kV及配变综合线损异常

台区总表故障（烧线圈、被雷劈、老鼠咬断电压线等） 处理措施：安排人换表。 例二

新增用户没有及时录入营销系统。 处理措施：安排人及时录入系统。 例

台区因（窃电、少收、漏计）原因本月有追补或退补电量。 处理措施：追补XXXXXX千瓦时电量后，线损率正常。 例

台区窜带其他台区的用户。

处理措施：检查台区用户，剔除窜带的其他台区用户。 例

台区线路残旧，导线线径小、供电范围远、用户分散。 处理措施：已经上报生技部，列入XXXX年低压维护整改范围。 例

用户表计使用时间过长、山区竹木多没有及时清理、导线贴墙（搭横担）有漏电现象。

处理措施：已经安排人对XXXX隐患进行了清理。 例

台区总表容量偏大或者偏小，不能准确计量台区用电量。 处理措施：安排人，根据台区用电量更换合适的总表。 例

低压三相负荷不平衡，用电量上升导致线损率上升。 处理措施：安排人平衡该台区三相负荷。 例

用户使用无功电量多，导致线损上升。

处理措施：在公变加装无功补偿，或要求用户加装无功补偿。 例

该台区电压偏低，导致线损上升。 处理措施：加装变压器或变压器调档。

10kV及配变综合线损异常原因

例一：线路长，线径小，变压器分布广。

处理措施：已经上报生技部，列入XXXX年整改计划。

例二：因用户偷电、计量出错、抄错表等原因追补或退补XXXX电量。 处理措施：追补或退补XXXX电量后，线损正常。

例三：因变电站完善化工程、变电站整改等原因计量出错。 处理措施：补计XXXX电量后，线损正常 例四：线路故障多。

处理办法：加强线路巡视，清理线路走廊竹木。 例五：大客户用电量减少负荷率下降，导致线损上升。 处理办法：做好优质服务。

例六：用户无功电量增多，线损上升。

处理措施：要求用户加装无功补偿。

10kv配电线路典型故障原因分析及防范措施

10kV架空配电线路由于长期处于露天运行,又具有点多、线长、面广,结线方式复杂多变等特点,因此运行中的10kV架空线路经常容易发生故障。这不但影响广大市民的正常生产、生活用电,而且还给供电企业造成了经济损失。近年来,经过大规模的配电网基建改造,高低压配电线路网络结构有了明显的改观。但从近几年来实际运行看,仍然存在许多的问题。文章就10kV架空配电线路常见故障及防范措施方面进行以下探讨。本文对10kV配电运行事故进行分类统计分析，并结合其他单位配电运行事故，找出存在的薄弱点，积极探索防范措施，这对于提高配电网管理水平具有重要意义。

关键词:10kV架空配电线路 ；故障分析 ；防范措施

随着我国经济发展不断加快，产业结构不断优化，我市的经济业已步入发展的快车道，综合实力明显增强。近年来供电量每年都保持着10%以上的增长，这对城配网的安全可靠运行要求越来越高。10kV线路和设备发生故障不但给供电企业造成经济损失、影响广大居民的正常生产和生活用电，而且在很大程度上也反映出我们的优质服务水平。根据我公司配电网络的实际运行状况，对近几年间所发生的10kV配电运行事故进行分类统计分析，并结合其他单位配电运行事故，找出存在的薄弱点，积极探索防范措施，这对于提高配电网管理水平具有重要意义。

配电线路是电力输送的终端，是电力系统的重要组成部分。配电线路因点多、面广、线长，走径复杂，设备质量参差不齐，受气候的、地理的环境影响较大，又直接面对用户端，供用电情况复杂，这些都直接或间接影响着配电线路的安全运行，造成设备故障率居高不下，故障原因也远比输电线路复杂。据统计，截止2003年底，固原供电局现管辖有配电线路173条，线路总长8006．63km，l0kV配电线路在2003年故障共202次，达到了0.025次／km·年(1.17次／条·年)。笔者根据近几年来配电运行故障分析，试着找出配电线路故障的一些客观规律，以预防配电线路故障造成的损失。

10kv配电线路常见故障原因分析及防范措施

10kv配电线路常见故障原因分析及防范措施

1．城配网常见故障类型

因l0kV线路面向用户端，线路通道远比输电网复杂，交跨各类线路、道路、建筑物、构筑物、堆积物等较多，极易引发线路故障的，具体以下几个方面:①城区大部分线路架设在公路边，经济发展所带来的交通繁忙，以及少数驾驶员的违章驾驶，引起的车辆撞到电杆，造成倒杆、断杆等事故发生。②城市建设步伐加快，旧城改造进程中，有大量的市政施工，在社会固定资产投资增幅明显的背景下，所带来的建设项目快速增长。基建、市政施工时，对配网造成破坏，主要表现在两个方面：一是基面开挖伤及地下敷设电缆；二是施工机械、物料超高超长碰触带电部位或破坏杆塔。③市区规模日趋扩大，原来处于空旷地带中的高压输电线路正逐步被扩大的城市建筑物延伸包围。虽然线路建设在先，但仍然出现部分违章建筑物，直接威胁了线路的安全运行。这样，要么电力线路安全处在不可控状态，要么被迫变更路径。④导线悬挂异物类。婚庆公司、酒店、宾馆在一些重大活动庆典中，在电力线路附近施放含锡箔纸的“庆典礼炮”和彩带，学校、社区、广场附近放风筝，城市生活垃圾中的漂浮塑料、市区周边农田用的塑料薄膜等物体，也对配网的安全运行造成了隐患。⑤动物危害。如鼠、猫、蛇等动物爬到配电变压器上造成相间短路，鸟同时从柱上开关上起飞时造成相间短路。⑥盗窃引发的事故比例虽小，但危害程度极大。盗窃电力设施的犯罪分子往往贪图蝇头小利置电网安全而不顾，造成的倒杆、倒塔等重大恶性事故危害非常大。

1．2自然灾害造成的故障

一般是指雷击事故。因为架空10kV线路的路径较长，加上其沿涂地形较空旷，附近少有高大建筑物，所以在每年的雷季中常遭雷击，由此产生的事故是10kV架空线路最常见的。其现象有绝缘子击穿或爆裂、断线、避雷器爆裂、配变烧毁等。

1．3 树木造成的故障

随着城市建设的不断发展，城市绿化进入高速发展期，在带来宜人绿色生态城市环境同时，对配电线路带来的影响，不容忽视。譬如，公司在定期组织人员清理树障的过

程中，部分单位、居民对清除树障的重要性认识不足，不予配合，甚至拒绝、阻碍，漫天要价，使线路隐患不能够及时清理，一遇刮风下雨，极易造成导线对树木放电或树枝断落后搭在线上，风雨较大时，甚至会发生整棵树倒在线路上，压迫或压断导线，引发线路事故。

1．4 用户产权设施造成的故障

用户产权电力设施普遍存在无人管理、配电房防护措施不完善、电缆沟坍塌积水等问题，仍然运行着一部分多年的老型号电力设备，一方面，这些老型号的设备相对现行的运行要求，技术标准偏低；另一方面，这些运行已久的设备，其内部绝缘、瓷瓶老化严重，经高温或风吹雨淋后易发生故障。因缺乏维护，内部故障时，分界点的开关未跳闸或高压保险未熔断，甚至有的单位直接将高压保险短接，造成越级跳柱上开关甚至变电站开关，而且发生故障后抢修困难、修复期长。部分客户在销户时，为了节省拆除的费用或者为了躲避电费，就利用线路停电机会，直接将变压器等设备拆除，而留下高压T接线，悬挂在空中，带来极大的安全隐患，在不符合带电作业条件情况下，只能按事故处理程序停电处理。这些单位不负责任的态度，造成供电企业的经济损失姑且不论，更重要的是，一点一点地损害供电企业的社会信誉。

1．5 配电设备方面的因素

①配电变压器故障。由于配电变压器本身故障或操作不当引起弧光短路。②绝缘子破裂，导致接地或绝缘子脏污导致闪络、放电、绝缘电阻降低，跳线烧断搭到铁担上。③避雷器、跌落保险、柱上开关质量较低或运行时间较长未能定期进行校验或更换，击穿后形成线路停电事故。④原有的户外柱上油开关是落后的旧设备，易出故障。

1．6 管理方面的因素

运行管理中影响配网安全的主要因素是巡视不到位、消缺不及时。巡视不到位，主要是人员技能素质不高、责任心不强，对导线在运行中磨损、断股等缺陷以及设备缺陷等未能及时发现。消缺不及时，主要是消缺管理流程不清晰、检修质量不高、责任考核不落实。这些管理上存在的薄弱点，使一般缺陷往往得不到及时消除，甚至扩大为紧急缺陷，直至发生设备故障。

10kv配电线路常见故障原因分析及防范措施

1．7一般故障分析 1.71配电线路故障月度统计

固原供电局2003年每月配电线路故障情况统计，

配电线路暴露在野外极易受到外界因素特别是气候因素的影响：固原市气象特征：11月份-次年3月份气温普遍较低，时有大雾、雾凇、雨加雪、微雪、大雪等天气，有时气温相当湿润；4～5月份多风沙、沙尘暴天气，设备易脏污；6-10月份多干旱、少雨，偶有大暴雨，总体属典型大陆性干旱气候，沙尘多、雨量小、昼夜温差大。气候变化的季节性决定了配电线路故障的季节性也很明显，从每月跳闸示例图看出，在气候突变的月份线路故障跳闸就特别厉害，3-4月份(冬春之交)故障率突变特别明显，10-11月份(秋冬之交)的故障率突变也很明显，另外12月份的故障次数(7次)相对较低是因近几年本地冬天相对是暖冬。在某个月份会出现气候相对较暖、较稳定的情况，因此设备运行也较稳定。从以上分析，说明配电线路整体抗御自然灾害的能力还较低，设备的本质安全系数较低：

1.72配电线路故障统计

全年故障次数较高的配电线路，年故障10次及以上的配电线路统计，见表2。 从表2可看出，年故障10次及以上的线路共7条，跳闸总次数为101次，正好占到全年总跳闸202次的50。从上表分析可知，这几条线路的故障隐患一直得不到消除，只要发生设备系统、气候、外力破坏等因素的影响，线路就发生跳闸，特别是气候发生突变时．线路跳闸就特别严重，也相对较集中。如彭阳变124崾岘线10次故障全在1月份，石碑变117头营线在1月份故障共8次，因此，这几条线路在设备运行中，需多加强管理，加强消缺，适时进行改造等，进一步降低跳闸率：

1.73配电线路故障类别统计

配电线路故障类别分析统计情况见表3：

配电线路故障一般指按事故调查规程规定的配电线路事故及I、n类障碍。从上表看出，线路故障的主要原因是部分未改造线路设备老化严重，设备固有的隐患不易消除，因种种原因引发线路故障的，在气候发生突变时线路跳闸尤为严重。其次是配网l0kV线路各类交跨距离不够引起线路故障的，因10kV线路面向用户端，线路通道远比输电网复杂，交跨各类高压线路、弱电线路、道路、建筑物、构筑物、堆积物等较多，极易

引发线路故障的。另外，树障是造成线路故障的一个重要因素。还有因配电绝缘子打压困难，低值、零值绝缘子长期运行造成接地停运的；及部分线路因建设初期，未考虑线路档距过大，大风时易混线造成相间短路故障的情况。以上五种原因就占到了整个线路故障率的73.7。

1.74配电线路故障原因分析

1.74.1因线路设备自身缺陷故障(内因) 1.74.1.1线路设备老化严重，因种种原因发生故障的，气候突变时尤为严重 配电线路的一般情况是线径长，分支多，线路未改造，设备老化严重，因线路走廊的清障工作未作彻底，违章建筑，树害，山田建设造成导线对地距离不够，低值、零值绝缘子较多，避雷器坏的也较多，导线松弛，弧垂过大，导线混线等原因，都有可能引起线路故障，因此故障率居高不下。如上表2所列7条线路，全是投运时间较长、设备较陈旧线路。

典型的如西吉变117城郊线，全年各类故障共21次。该线路设备旧，负荷大，线径长，易发生故障。

导线断线故障：①原设计投运的少部分铝绞(LJ-)系列导线，运行时易断线的，已基本更换；②施工工艺不标准，导线与绝缘子的绑扎处、引流绑扎处扎线脱落，造成引流断或烧断导线故障的。如西吉变125平峰线变压器台架10kV引流断，搭接在电杆上，造成接地停运；③因各类交跨距离不够，放电烧断导线的。如海原变112贺堡线5月30日线路断线处理，原因是联通公司弱电线路穿越l0kV贺堡线时，交跨距离不够，导线搭接在弱电线路上，烧断导线。少送电量1000kW·h。

如跌落烧毁、配变烧毁、引流断等造成线路故障。 1.74.1.4变压器避雷器损坏(或未装设)。 造成线路接地停运或雷雨天引起雷电过电压故障。 1.74.1.5相间短路故障

线路档距过大，导线弧垂过大，大风时易混线，造成相间短路故障。部分线路因建设初期，未考虑线线路档距过大，大风时易混线，造成相间短路故障，且因导线间相互鞭击，易断线。典型的如西吉变125平峰线在跨越葫芦河处和甘岔支线处，有将近200m的大跨越段，是造成混线短路跳闸的主要处。

1.74.1.6低值、零值绝缘子造成故障

因配电绝缘子打压困难，低值、零值绝缘子得不到及时更换，运行造成接地停运。

10kv配电线路常见故障原因分析及防范措施

春秋两检时都能发现绝缘子击穿现象。

配电线路根据负荷变动，应及时重新校核、调整保护定值的，这项工作开展不够。较典型的如西吉变124城内线，7月25日，西吉变当天检修完成恢复送电时，线路开关送不上，后经研究决定分送负荷，先送有开关的线路段，后送负荷小的分支，再送负荷大的分支，于晚上10时左右线路全部送上，带负荷运行正常，分析是保护定值偏小，后调整了保护定值。

1.74.1.8两起因变电所出线电缆头爆炸引起故障

主要是电缆头制作工艺问题。一是8月11日，南郊变114中河线跳闸，故障为变电所出口处电缆头爆炸，因下雨无法处理，延至16日处理完毕恢复送电，少送电量3000kw，h。二是南郊变118南郊线河川分支在穿越铁路处电缆头爆炸，引起线路故障。

1.74.2外力破坏造成线路故障(外因) 1.74.2.1私自操作设备引发故障

村民私自操作台变跌落熔丝具；或在跌落熔丝具触头上私自缠绕铁丝代替熔丝。如，西吉变117城郊线万崖专变(井灌)，由于欠电费已停电，他们私自在高压跌落熔丝具C相上缠绕铁丝供电，造成线路直接接地停运。

1.74.2.2各类交跨距离不够引起线路故障

因l0kV线路面向用户端，线路通道远比输电网复杂，交跨各类高压线路、弱电线路、道路、建筑物、构筑物、堆积物等较多，极易引发线路故障的，其中违章建筑造成线路故障的较突出。典型的如南郊变114中河线，因城郊拆迁、建设等造成线路多次跳闸。

1.74.2.3偷盗线路设备，盗割导线等造成线路停运

每年配电线路都会发生偷盗线路设备、盗割导线的破坏；如城区局南郊变114中河线，盗割l0kV线路约110m，后此案由当地公安部门已侦破；海原变111贾倘线也发生了一起线路导线被盗割70m事故，造成线路停运。

1.74.2.4车辆撞断电杆引起线路停运

市郊、城郊线路较突出。如南郊变118南郊线石油公司南门加油站发生2次车辆撞击电杆的事故。其中7月7日的一次撞断了电杆。南郊变117线西郊供电所门口终端杆被汽车撞击电杆造成事故的3次，其中有2次撞断了电杆。

树障是引起线路跳闸的一个重要原因，尤其在大风大雨天的速断动作跳闸，重合成功的，有可能是树障造成线路瞬间短路跳闸的：清理树障的难度是难砍伐、难修剪、与树主矛盾大，随清随种。

有的线路用户窃电较严重，而用户窃电一般是用裸金属线直接搭接在运行的裸导线上，有可能造成相间短路故障跳闸。

1.74.2.7向导线上扔铁丝，造成线路瞬间故障

如，南郊变118南郊线因小孩向导线上扔铁丝，一端接在导线上，一端搭接在横担上，造成线路接地停运。海原变112贺堡线运行人员巡视时发现有铁丝挂在导线上，如遇风吹会搭界在另一导线上造成相同短路故障。

1.74.3其它原因不明的故障

1.74.4设计、运行管理等环节上存在的问题

1)变电所和运行单位配合问题。只有跳闸重合不成的，变电所通知运行单位查线；如线路瞬时故障，重合成功的，变电所一般不通知查线，致使故障点一直存在，得不到消除。因此配电网运行多少存在拼设备的情况。

2)已改造或未改造的线路未装分段开关或装设的分段开关数量远远不够，线路一发生故障，直接跳变电所开关，跳闸率高，故障点也不容易查找。

3)因个别35kV变电所保护未投运，或l0kV开关拒动等，l0kV线路故障越级到35kV线路保护动作的。

1.8常见故障及其原因 1.81季节性故障

1.81.1春季风大，一是容易造成10kV架空线路(非绝缘导线)之间短路放电或绝缘子闪烙将导线烧断；二是大风可将郊区种植蔬菜用的塑料大棚或垃圾场大片塑料刮起，搭到10kV线路或是电压等级更高的线路上，引起线路事故掉闸；三是易将临近线路的一些设立在建筑物楼顶的基础焊接不够牢固的大型广告牌刮倒，压断或倒压在线路上，造成变电站10kV开关过流保护动作，引发线路事故停电。

七、八月雨水集中，一是由于农网电杆杆基多为土埋，如有大量雨水冲刷和浸泡，易形成电杆倾斜或倒塌事故；二是大雨易引起导线与金具或其它金具之间短路放电. 1.81.3雷雨季节，雷电较多，线路易受雷击，造成绝缘闪络、断线或避雷器爆裂、变台被烧，引起线路故障。

一是绝缘子质量不过关或存在隐患运行。尤其是P-15kV针式绝缘子质量存在缺陷，在雷击时易引起10kV线路接地或相间短路。二是10kV线路防雷措施不足。线路所处区域空旷易招雷击，而10kV线路一般没有避雷线，线路直击雷或感应雷过电压就会在线路设施薄弱之处寻找出路，造成损害。三是避雷器性能下降或失效。一些专变用户对避

10kv配电线路常见故障原因分析及防范措施

雷器的重要性认识不足，不愿配合供电部门进行规定的预试，使一些淘汰型号或耐压能力、泄流能力不合格的避雷器带病运行。四是地极不合格。接地装置年久失修，地下连接部位锈蚀，使接地电阻值达不到要求，泄流能力低，雷击电流不能快速流入大地，残压高。

1.81.4冬季气候寒冷、风力较大，易发生倒杆断线事故。当风力太大且雪天时，易发生绝缘闪络故障。

1.82.1鸟害与放风筝或一些人为的向空中乱抛杂物落在导线上，造成10kV架空线路短路或接地，引起变电站10kV开关保护动作掉闸。

1.82.2由于夏季雨水多，树木生长的快，茂盛的树木与架空导线(非绝缘导线)之间安全距离不够，一遇刮风下雨极

易造成导线对树木放电或数枝断落后搭在线上，风雨较大时，甚至会发生整棵树倒在线路上，压迫或压断导线，引发线路事故。

1.82.3一些机动车辆违章驾驶，将10kV配电线路电杆碰撞倾斜或撞断，引起线路故障。

1.82.4市区新建楼房或拆迁时，施工单位挖掘机司机，不注意电缆标志挖断主线或分支线电缆，造成线路故障。

1.82.5在郊区、农村的线路附近开山放炮，在杆塔周围挖沙取土，引起断线、倒杆事故。

1.82.6不法分子盗窃破坏电力设施，引起接地短路故障。

1.83线路施工质量与技术方面存在问题

1.83.1一些运行中的杆塔基础不够夯实，应装设的拉线电杆没有拉线或是拉线松弛不起作用，受外界影响后导致杆基下沉、土壤松软(经雨水冲刷或浸泡)，最终电杆倾斜很容易引起线路故障。

1.83.2线路施工中存在有引线、线夹、刀闸连接处不够牢固，运行一段时间后，将会烧损引发线路故障。

1.83.310kV配电台区避雷器、高压跌落式保险质量较低或运行时间较长未能及时进行校验或更换，易被击穿后形成线路停电事故。

1.83.410kV配电线路中加装的带有保护性能的柱上油开关存在保护调试与实际负荷不符，造成油开关保护误动，或是柱上油开关保护整定值与变电站出线开关定值没有

级差造成同时或越级跳闸。

1.84运行维护经验不足，巡视检查不能到位

2.4.1员工业务技术水平不足，运行经验不够丰富，在日常的巡视和维护当中抓不住主要环节，查不出线路缺陷和事故隐患。

2.4.2由于运行中的配电线路存在有高压引线、线夹、刀闸的连接处不牢，受外界环境影响(风、雨、雷、雪及氧化等)后，易发热、发红，如不能及时发现处理，最终烧损或烧断引发线路故障。

1.85设备陈旧、使用年限长

10kv配电线路常见故障原因分析及防范措施

2.10KV配网故障的防范措施

2.1针对天气因素采取的反事故措施

1 提高绝缘子的耐雷水平，特别是针式绝缘子的耐雷水平。根据近几年来的运行经验，耐张点的悬式绝缘子在雷击时极少发生闪络故障，故障发生点集中在针式绝缘子上，进一步提高绝缘子的耐雷水平有助于提高线路的防雷能力。

2 安装线路避雷器则是一个经济、简单、有效的措施。变电所10kV出线端装设金属氧化物避雷器、在线路较长易受雷击的线路上装设金属氧化物避雷器或防雷金具，以及在变压器高低压侧装设相应电压等级的避雷器。

3 穿刺型防弧金具安装方便，密封性能好，金具高压电极与绝缘导线紧密接触，多次耐受电弧烧灼，运行安全可靠，值得推广应用。

4 定期检测接地网，确保接地网的接地阻值合格。

5 加强气象部门的联系，积累资料，达到预警预报条件的气象灾害时，提前采取防范措施，最大限度地避免和减少气象灾害所造成的损失。

2.2针对外破采取的反事故措施

为杜绝或减少车辆碰撞杆塔事故，可以在交通道路的杆塔上涂上醒目的反光漆，在拉线上加套反光标志管，以引起车辆驾驶员的注意，对遭受过碰撞的杆塔，可设置防撞混凝土墩，并刷上反光漆。

通过散发宣传单、张贴宣传画、粉刷标语等形式，宣传《电力法》、《电力设施保护条例》，对广大群众进行护线宣传和电力知识教育。在宣传教育的基础上，通过执法系统加大外力破坏特别是盗窃者的打击力度。

健全线路杆塔、埋地电缆警告牌、标志牌等。

加强对配电线路的巡视，做好线路的清障工作。保证线路通道符合规程要求，及时清理整顿防护区内危及线路安全运行的树木。针对违章建筑进行解释、劝阻、下发隐患通知书，并抄送市政府安全部门备案，以明确责任。

与城建、规划部门加强联系，配合做好安全生产中的规划、设计、施工等工作，不留电力事故隐患。

2.3加强配电线路的维护、运行管理工作

1 对配电变压器、配电线路上的绝缘子、避雷器等设备(包括配网使用的各类金具的设计及镀锌质量) ，定期进行试验、检查，及时处理设备缺陷，提高运行水平。对于柱上油开关、高耗能配变等早期投运的老旧设备，逐步淘汰。

2 配电线路上加装柱上真空开关，缩小故障范围，减少停电面积和停电时间，有利于快速查找故障。

3 加大配网建设改造力度，使配网结构、变电站布置趋于合理，严把设计与施工质量，提高线路的绝缘化水平，实现“手拉手”环网供电，提高配网运行方式的灵活性。

4 有计划性地对线路、设备进行巡视，定期开展负荷监测。特别是负荷高峰期，密切注意馈线、配变的负荷情况，及时调整负荷平衡，避免接头、连接线夹等因过载发热烧毁。

5 制定并完善事故应急预案，开展经常性的反事故演习活动，是出色完成事故抢修工作的重要保证。

6 加强业务培训，提高综合素质。建立激励机制，使运行人员思想到位、巡线到位、处理故障到位。

7 加强线路的运行管理工作。签订管理责任书，做到故障原因未查到不放过，故障不彻底排除不放过，把线路跳闸次数、跳闸停电时间与责任单位、责任人的经济效益相挂钩考核。.8 制定线路现场运行规程和各种管理制度，建立技术档案。如杆塔明细表、交叉跨越、配网结线图等，并备有各种运行记录，如巡视检查记录、缺陷处理记录等。

9 加强用户设备管理工作。对用户设备的管理不能放松。对重大设备缺陷要及时下发通知书，阐述设备故障对自身带来的危害，改善用户电力设备的运行水平，并报送政府安全部门。

2.4针对环境采取的措施

政府已加大节能减排工作力度，关停了小水泥生产企业等污染企业，在还市民一片净土蓝天的同时，也为配电线路提供了一个良好的外部运行环境。

刷防污涂料，增大爬距等。

10kv配电线路常见故障原因分析及防范措施

2.5采取的其他措施 2.51.强化运行管理

从运行角度考虑，运行人员按运规要求，按时巡视设备，及时、准确提供设备缺陷，为检修试验提供依据，及时发现事故隐患，及时检修，从而降低线路故障率。为此，运行人员应作到"三熟三能"，从"严"、"勤"、"细"、"熟"上下功夫。严：即制定严格的设备定期巡视制度，并坚决落实；勤：即工作积极、主动，不漏巡，多注重故障率高的线路设备运行工况；细：即认真巡视，认真分析，及时发现并上报缺陷；熟：即不仅熟悉设备，还应熟悉其性能、参数、结构、地理环境、气候因素等，做到心中有数。

2.52.加强线路防外力破坏工作

配电线路外力破坏现象很严重，高低压线路盗割严重，违章建筑屡禁不止，乡村山田建设，推土造田，杆根取土，人为打破绝缘子、向导线上扔铁丝、盗窃电能等造成线路故障，时有发生，给配电线路的安全运行造成了极大的危害。采取的措施：

1)在线路杆塔上悬挂警告标识牌、书写宣传标语等，教育小孩等禁止攀登带电杆塔，或打破线路绝缘子，或在导线上扔铁丝类物，或在线路附近放风筝等，有重点的加强外力破坏或盗窃严重区的防范工作。

2)组织有关单位的人力、物力在电力线路沿线进行《电力法》、《电力设施保护条例》等宣传工作。并尽可能地与学校、行政村取得联系、共同进行有计划、有组织地散发宣传单、张贴宣传画、粉刷标语等，进行形式多样的宣传活动，教育大家爱护电力设施。

3)针对违章建筑从建设初期进行解释、劝阻．并对违章建筑者签发了《电力违章建筑事故隐患通知书》，明确双方责任。

4)在宣传教育的基础上，通过公安执法系统加大对违章建筑、外力破坏特别是盗窃者的打击力度。对造成安全供电的严重违章建筑，通过公安局及有关行政单位强行拆迁，并逐年解决线路走廊内的清障工作。对盗窃电力设施，造成比较严重的财产损失或引发重大事故的，通过公安系统立案侦破，震慑盗窃者，打击盗窃者。

5)和城建部门及山田建设部门取得联系，配合做好安全生产中的规划、设计、施工等工作，不留电力事故隐患。

2.53.加强检修力度

加强春秋两检的检修力度，及时消除缺陷，降低线路故障率。

2.54.加强线路改造

要从根本上解决问题，必须投资进行线路改造：尤其对前表二所列跳闸较严重的几条线路，尽快列入计划，下达资金，完成线路改造，使设备满足安全运行的要求：对线路未装设分段开关的，应列计划、资金，逐步完成。

2.61.做好六防工作，即风、汛、雷、树、寒、暑

1.1对个别档距较大的线路，在风季来临前，应及时检查线路驰度及风偏。 1.2掌握大风规律，平日积累易受风灾地区有关风力，方向季节性资料，采取一定的有效防风措施。

1.3对受外界环境影响造成一些杆塔的基础下沉或土壤松弛的状况，应及时填土夯实，对一些在10kV线路中起主要作用的杆塔(尤其农网)，如果是地势较低，容易积水或易受洪水冲刷的，有必要在杆基处筑防护提。

1.4在雷季来临之前，要认真检查台区的避雷装置，及时校验和更换不符合运行要求的避雷器，在柱上开关、电缆头等处安装避雷器。

1.5更换、安装耐压等级高的绝缘子，在受雷害严重的线路上适当采用20kV电压等级的绝缘子，提高其耐雷水平。

1.6检查、整改接地装置。严格定期测试接地电阻，保证线路接地电阻值不大于10Ω。

2.62.防外力破坏措施

2.1为杜绝或减少车辆碰撞杆塔事故，可以在交通道路的杆塔上涂上醒目的反光漆，在拉线上加套红白反光标志管，以引起车辆驾驶员的注意。

2.2加强宣传教育，着重指出在高压线路附近放风筝、违章施工对人身安全的严重危害性，并在线路杆塔上挂设醒目的禁止警示牌。

2.3加强打击破坏盗窃10kV配网线路器材、设备的力度。发动群众护线或聘用义务护线员与地方政府、公安部门签定协议，紧密配合，严厉打击犯罪分子。

10kv配电线路常见故障原因分析及防范措施

2.4运行部门定期巡视检查10kV线路的杆塔基础、拉线基础和违章筑物，对存在缺陷的设备及时处理和检修，对违章建筑物进行清理整顿。

2.5健全埋地电缆标志。可因地制宜制作一些小标志牌，上刻有清楚醒目的"高压电力电缆"字样，沿电缆走向安装在地面上。

2.63.施工及运行维护管理措施

3.1减少导线连接接触不良在施工安装时应严格施工工艺，把好验收关。 3.2.在线路运行中，应密切注意10kV馈线的负荷情况，及时调整各馈线的负荷，严禁线路超载运行。

3.3.在配变运行中，须严格按额定容量配装高、低压熔断器，平时做好负荷测量工作，及时采取相应对策，如调整负荷平衡、增容等。

3.4.在10kV线路上安装短路故障指标器，即使10kV线路发生短路故障，也能快速查出故障点及时排除，降低事故损失。

3.5运行部门应合理安排检修计划，按期进行线路检修及其将影响线路安全的重大缺陷和事故隐患处理，力争做到防患于未然。

3.6加强运行人员业务培训，提高综合素质。建立激励机制，使运行人员思想到位、巡线到位、处理故障到位。

2.7应用新技术新设备

2.71.随着城市用电负荷的不断增长，配电网络的规模越来越大，接点和支路也越来越多，年长日久杆塔上的编号会日渐模糊，给检修和巡线造成很大的不便，应用GPS系统，顺利导航并准确定位每一根杆塔、配变位置，工作效率就可以大大改观。

2.72.实现配网自动化，对配电网进行实时监测，随时掌握网络中各元件的运行工况，及时消除故障。

2.73. 安装小电流接地自动选线装置，此装置能够自动选择出发生单相接地故障线路，时间短，准确率高，改变传统人工选线方法，对非故障线路减少不必要的停电，提高供电可靠性，防止故障扩大。

2.74 在配电线路T接点支路上装设线路接地故障指示器，用以辅助故障范围及性质的指示。

2.75.在新建或改造的配电线路中的分段、分支开关采用绝缘和灭弧性能好，检修周期长，高寿命无油化的真空断路器，以减少线路断路器的故障。

10kV配网是电力系统与用户直接相连的重要环节，点多线长面广，运行环境较为复杂，它的安全运行水平直接影响供电企业的经济效益和社会效益。我们应重视10kV配网管理，应在实践中总结经验，要做好各方面的管理工作,并积极应用新技术、新设备，预防线路故障发生，提高线路供电可靠性,从而保证电网的安全、经济和稳定运行，更好地满足社会经济发展的需要。

配电线路故障成因复杂，线路故障率较高，预防配电线路故障是一项长期、艰巨的任务，应通过理论、实践不断总结、发展，不断提高。本文有重点的从造成配电线路故障的内因、外因等进行了剖析、总结，对不同月份的跳闸情况和跳闸率较高的线路，进行了分类总结、归纳分析，提出了线路故障率突变是因为气候突变引起的，从而论证了配电线路整体抗御自然灾害的能力较弱，这里面既有设计的因素，也有建设中施工工艺的问题，还有运行管理的问题，在此基础上，讨论了通过强化运行管理、加强防外力破坏、加强检修消缺、加大投资力度等措施，预防和降低配电线路的故障率。

10kV配网是电力系统与用户直接相连的重要环节，其运行环境较为复杂，它的安全运行水平直接影响电力企业的经济效益。我们应重视10kV配网管理，使之具有较高的技术、经济指标，增加供电能力，更好地满足社会经济发展的需要。

10kv配电线路常见故障原因分析及防范措施

10kV配电线路设备故障原因分析及防范措施

摘要 : 本文主要针对天河供电局沙河所管辖范围内10kV配电线路设备及配电变压器的事故进行分类统计分析。找出存在的薄弱点,积极探索防范措施,这对于提高配电网管理水平具有重要意义。 关键词：线路设备

广州城乡建设不断扩大，居民生活水平明显提升，高效的电能在城乡经济和生活中需求面和需求量越来越大，用电量逐年递增， 这对配网的安全可靠运行要求越来越高。10kv线路和设备发生故障不但给供电企业造成经济损失、影响广大居民的正常生产和生活用电，而且在很大程度上也反映出我们的优质服务水平。这对于提高配电网管理水平具有重要意义。

一、 10kV配电线路设备常见故障类型和原因分析

（1） 10kV配电线路设备故障类型

短路故障：线路瞬时性短路故障（一般是断路器重合闸成功）；线路永久性短路故障（一般是断路器重合闸不成功）。常见故障类型：线路金属性短路故障、线路引跳线断线弧光短路故障、跌落式熔断器弧光短路故障、小动物短路故障、雷电闪络短路故障等。

接地故障：线路瞬时性接地故障；线路永久性接地故障。

（2）10kV配电线路设备故障原因分析

短路故障原因分析。雷击过电压引起闪络短路故障。线路缺陷造成故障，弧垂过大遇大风时引起碰线或短路时产生的电动力引起 1 碰线，两相绝缘子击穿短路等故障。线路老化引起断线；线路过载、接头接触不良引起跳线线夹烧毁断线 。跌落式熔断器熔断件熔断引起熔管爆炸、拉弧或操作不当引起相间弧光短路。

接地故障接地故障原因分析。外力破坏造成故障，通常是由于汽车撞杆造成倒杆、断线或大风挂起彩钢板等物体造成断线等。线路柱上隔离开关、跌落式熔断器因质量较低或运行时间较长未能定期进行校验或更换，造成绝缘老化击穿引起接地故障。避雷器爆炸或击穿造成故障。直击雷导致线路绝缘子炸裂，多发生在雷雨季节。由于线路绝缘子老化或存在缺陷击穿引起，多发生在污秽较严重的地区。

（3）10kV配电线路设备常见故障实例分析

我所地处天河城乡结合部地区，近年来地区经济发展较快，各类大小车辆过往频繁，道路规划整修速度慢，所以每年都要发生车辆撞到电杆，造成倒杆、断杆、断线等故障。

村民自建房屋造成的房线矛盾日趋严重。虽然线路建设在先，但仍然出现部分违章建筑物，直接威胁了线路的安全运行。在这种情况下，要么电力线路安全处在不可控状态，要么被迫变更路径。

城区大部分线路架设在公路边，经济发展所带来的交通繁忙，以及少数驾驶员的违章驾驶，引起的车辆撞到电杆，造成倒杆、断杆等事故发生。①城市建设步伐加快，旧城改造进程中，有大量的市政施工，在社会固定资产投资增幅明显的背景下，所带来的建设项目快速增长。基建、市政施工时，对配网造成破坏，主要表现在两个方面：一是基面开挖伤及地下敷设电缆；二是施工机械、物料超高超长碰触

带电部位或破坏杆塔。②市区规模日趋扩大，原来处于空旷地带中的高压输电线路正逐步被扩大的城市建筑物延伸包围。虽然线路建设在先，但仍然出现部分违章建筑物，直接威胁了线路的安全运行。这样，要么电力线路安全处在不可控状态，要么被迫变更路径。③导线悬挂异物类。在电力线路附近施放含锡箔纸的彩带，学校、社区、广场附近放风筝，城市生活垃圾中的漂浮塑料、市区周边农田用的塑料薄膜等物体，也对配网的安全运行造成了隐患。④动物危害。如鼠、猫、蛇等动物爬到配电变压器上造成相间短路。⑤盗窃引发的事故比例虽小，但危害程度极大。盗窃电力设施的犯罪分子往往贪图小利置电网安全而不顾，造成的倒杆、倒塔等重大恶性事故危害非常大。

二、 配电变压器常见故障类型和原因分析

（1） 配电变压器常见故障类型

由于配电变压器本身故障或操作不当而引起，绕组故障、铁芯故障、套管闪络、二次侧短路、过电压引发的故障、熔体选择不当。

（2） 配电变压器常见故障原因分析

绕组故障。变压器电流激增，由于部分低压线路维护不到位，经常发生短路，发生短路时变压器的电流超过额定电流几倍甚至几十倍，线圈温度迅速升高，导致绝缘老化，同时绕组受到较大电磁力矩作用，发生移位或变形，绝缘材料形成碎片状脱落，使线体裸露而造成匝间短路。

绕组绝缘受潮。绕组绝缘受潮主要因为绝缘油质不佳或油面降低导致，配电变压器在未投入前，处于潮湿场所或多雨地区，湿度

过高，潮汽侵入使绝缘受潮；在储存、运输、运行过程中维护不当，水分、杂质或其他油污混入变压器油中，使绝缘强度大幅降低；制造过程中，绕组内层浸漆不透，干燥不彻底，绕组引线接头焊接不良等绝缘不完整导致匝间、层间短路；在达到或接近使用年限时，绝缘自然枯焦变黑，绝缘特性下降，是老旧变压器故障的主要原因；某些年久失修的变压器，因各种原因致使油面降低，绝缘油与空气大面积、长时间接触，空气中水分大量进入绝缘油，降低绝缘强度。

铁芯故障。铁芯多点接地，铁芯夹板穿心螺栓套管损坏后与铁芯接触，形成多点接地，造成铁芯局部过热而损坏线圈绝缘；铁芯与夹板之间有金属异物或金属粉末，在电磁力的作用下形成“金属桥”，引起多点接地。

铁芯硅钢片短路。虽然硅钢片之间涂有绝缘漆，但其绝缘电阻小，只能隔断涡流，当硅钢片表面上的绝缘漆因运行年久，绝缘自然老化或损伤后，将产生很大的涡流损耗，铁芯局部发热，造成变压器绕组绝缘击穿短路而烧毁

套管闪络。套管闪络放电也是变压器常见故障之一。胶珠老化渗油后，将空气中的导电尘埃吸附在套管表面，在大雾或小雨时造成污闪，使变压器高压侧单相接地或相间短路；变压器箱盖上落异物，如大风将树枝吹落在箱盖上，引起套管放电或相间短路；变压器套管因外力冲撞或机械应力、热应力而破损也是引起闪络的因素。

二次侧短路。当变压器发生二次侧短路、接地等故障时，二次侧将产生高于额定电流20～30倍的短路电流，变压器一次侧必然要

4 产生很大的电流来抵消二次侧短路电流的消磁作用，大电流在线圈内部产生很大的机械应力，致使线圈压缩，绝缘衬垫、垫板松动，铁芯夹板螺丝松弛，高压线圈畸变或崩裂，导致变压器发生故障。

过电压引发的故障。雷击过电压，配电变压器的高低压线路大多采用架空线路，在郊区空阔地带受雷击的几率较高，线路遭雷击时，在变压器绕组上产生高于额定电压几十倍以上的冲击电压，若安装在配电变压器高低压出线的避雷器不能起到有效的保护作用或本身存在某些隐患，如避雷器没有同期投入运行、避雷器接地不良或接地电阻超标等，则配电变压器遭雷击损坏将难以避免。

熔体选择不当。配电变压器通常采用熔断器保护，若熔断电流选择过小，则在正常运行状况下极易熔断，造成对用户供电的中断，若熔断电流选择过大，将起不到保护作用。而在农村配电变压器上，由于各种原因经常采用铜线、铝线和铁丝代替熔丝，使变压器得不到有效的保护。在正常使用中，熔丝的选择标准为：容量在100 kVA以上的变压器一次侧要配置1.5～2.0倍额定电流的熔丝；容量在100 kVA以下的变压器一次侧要配置2.0～3.0额定电流的熔丝；低压侧熔断件应按1.1倍额定电流选择。

三、 10kV配电线路设备故障的防范措施

（1） 针对配电设备方面因素采取的反事故措施

配电设备方面应采用新技术新设备。随着城乡用电负荷的不断增长，配电网络的规模越来越大，接点和支路也越来越多，年长日久杆塔上的编号会日渐模糊，给检修和巡线造成很大的不便，应每年重

新对杆塔编号，确定杆塔、配变位置。实现配网自动化，对配电网进行实时监测，随时掌握网络中各元件的运行工况，及时消除故障。安装小电流接地自动选线装置，装置能够自动选择出发生单相接地故障线路，时间短，准确率高，改变传统人工选线方法，对非故障线路减少不必要的停电，提高供电可靠性，防止故障扩大。在配电线路T接点支路上装设线路接地故障指示器和断路器，用以辅助故障范围及性质的指示。在新建或改造的配电线路中的分段、分支开关采用绝缘和灭弧性能好，检修周期长，高寿命无油化的真空断路器，以减少线路断路器的故障。

（2） 针对自然灾害、天气等因素采取的反事故措施

对10KV配电线路加强加固，增设防风拉线，加固杆塔基础，必要时多设防冰冻防大雪防倒树的多方向多条拉线。根据具体情况多设耐张杆塔，多设孤立耐张段，这些虽然加大了线路成本，但可以大大保障线路运行的安全性。提高绝缘子的耐雷水平，如悬式瓷瓶、针式瓷瓶、瓷横担。在雷击时发生闪络故障，故障发生点集中，进一步提高绝缘子的耐雷水平有助于提高线路的防雷能力。安装线路避雷器则是一个经济、简单、有效的措施。在变电站10kV出线端、较长且易受雷击的线路上装设氧化物避雷器或防雷金具，以及在变压器高低压侧装设相应电压等级的避雷器。穿刺型防弧金具安装方便，密封性能好，金具高压电极与绝缘导线紧密接触，多次耐受电弧烧灼，运行安全可靠，值得应用。定期检测接地网，确保接地网的接地阻值合格。加强气象部门的联系，积累资料，达到预警预报条件的气象灾害时，

6 提前采取防范措施，最大限度地避免和减少气象灾害所造成的损失。

（3） 针对树木、外破坏等因素采取的反事故措施

加强对配电线路的巡视，做好线路的清障工作。保证线路通道符合规程要求，及时清理整顿防护区内危及线路安全运行的树木。针对违章建筑进行解释、劝阻、下发隐患通知书，并报政府部门，以明确责任。为杜绝或减少车辆碰撞杆塔事故，可以在交通道路的杆塔上涂上醒目的反光漆，在拉线上加套反光标志管，以引起车辆驾驶员的注意，对遭受过碰撞的杆塔，可设置防撞混凝土墩，并刷上反光漆。通过散发宣传单、张贴宣传画、粉刷标语等形式，宣传《电力法》、《电力设施保护条例》，对广大群众进行护线宣传和电力知识教育。在宣传教育的基础上，通过执法系统加大外力破坏特别是盗窃者的打击力度。健全线路杆塔、埋地电缆警告牌、标志牌等。与城建、土管、规划部门加强联系，配合做好安全生产中的规划、设计、施工等工作，不留电力事故隐患。

（4） 针对用户因素采取的反事故措施

加强用户设备管理，对用户设备的管理不能放松。对设备缺陷要及时下发整改通知书，阐述设备故障对带来的危害，改善用户电力设备的运行水平。

（5） 针对配电线路的维护、运行管理工作方面因素采取的反事故措施 对配电变压器、配电线路上的绝缘子、避雷器等设备，定期进行试验、检查，及时处理设备缺陷，提高运行水平。对于柱上油开关、高耗能配变等早期投运的老旧设备，逐步淘汰。加大配网建设

改造力度，使配网结构、变电站布置趋于合理，严把设计与施工质量，提高线路的绝缘化水平，实现环网供电，提高配网运行方式的灵活性。有计划性地对线路、设备进行巡视，定期开展负荷监测，密切注意馈线、配变的负荷情况，及时调整负荷平衡，避免接头、连接线夹等因过载发热烧毁。制定并完善事故应急预案，经常开展反事故演习活动，出色完成事故抢修工作。加强业务培训，提高综合素质，建立激励机制，使运行人员思想到位、巡线到位、处理故障到位。加强线路的运行管理，做到故障原因未查到不放过，故障不彻底排除不放过。制定线路现场运行规程和各种管理制度，建立技术档案，如杆塔明细表、交叉跨越、配网结线图等。做好运行记录，如巡视检查记录、缺陷处理记录等。加强用户设备管理工作。对用户设备的管理不能放松。对重大设备缺陷要及时下发通知书，阐述设备故障对自身带来的危害，改善用户电力设备的运行水平，并报送政府安全部门。

10kV配网是电力系统与用户直接相连的重要环节，点多线长面广，运行环境较为复杂，它的安全运行水平直接影响供电企业的经济效益和社会效益。我们应重视10kV配网管理，应在实践中总结经验，要做好各方面的管理工作,并积极应用新技术、新设备，预防线路故障发生，提高线路供电可靠性,从而保证电网的安全、经济和稳定运行，更好地满足社会经济发展的需要

10kV配电线路设备故障成因复杂，预防配电线路设备故障是一项长期、艰巨的任务，应通过理论、实践不断总结、发展，不断提高。它的安全运行水平直接影响供电企业的经济效益和社会效益。我们应重视10kV配网管理，

8 要做好各方面的管理工作,并积极应用新技术、新设备，预防线路故障发生，提高线路供电可靠性,从而保证电网的安全、经济和稳定运行，更好地满足社会经济发展的。

[1]配电技术标准摘要.中国电力出版社.2000 [2]宁歧.架空配电线路及设备典型故障.中国水利水电出版社.2009 [3]施夫伸.配电线路可靠性管理的探讨.吉林电力.1984年03期

混凝土裂缝原因分析及控制措施

平顶山工业职业技术学院（河南 平顶山 467001）

摘要：混凝土裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物的外观、使用寿命，严重的将威胁到人民的生命、财产。本文对混凝土施工中裂缝的原因及控制措施作一初步探讨。

关键词：混凝土裂缝；混凝土裂缝的原因分析；混凝土裂缝的控制措施

混凝土在现代工程建设中占有重要地位，而混凝土的裂缝较为普遍。混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料。由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题，使混凝土裂缝成了土木、水利、桥梁、隧道等工程中最常见的工程病害。

裂缝的原因分析 由于混凝土的组成材料、微观构造以及所受外界影响的不同，混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格，模板变形，基础不均匀沉降等。

（1）混凝土在硬化的过程中，由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝，这种裂缝的宽度有时会很大，甚至会贯穿整个构件。

（2）混凝土在硬化期间水泥产生大量水化热，内部温度不断上升，在混凝土表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力，当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。

（3）在厚度较大的构件中，由于混凝土的塑性塌落受到模板或顶部钢筋的抑制，在浇捣后数小时会发生这种由于混凝土塑性塌落引起的裂缝。

（4）当有约束时，混凝土热涨冷缩所产生的体积涨缩，因为受到约束力的限制，在内部产生了温度应力，由于混凝土抗拉强度较低，容易被温度引起的拉应力拉裂，从而产生温度裂缝。由于太阳暴晒产生裂缝也是工程中最常见的现象。

（5）混凝土加水拌和后，水泥中的碱性物质与活性骨料中活性氧化硅等起反应，析出的胶状碱——硅胶从周围介质中吸水膨涨，体积增大三倍，从而使混凝土涨裂产生裂缝。

（6）许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化，如养护不当、时干时湿，表面干缩变形受到内部混凝土体的约束，也往往产生裂缝。

（7）构件超载产生的裂缝，例如：构件在超出设计的均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩，出现垂直于构件纵轴的裂缝，构件在较大剪力作用下，产生斜裂缝，并向上、下延伸。 （8）当结构的基础出现不均匀沉陷，就有可能会产生裂缝，随着沉陷的进一步发展，裂缝会进一步扩大。

（9）当钢筋混凝土处于不利环境中，例如：侵蚀性水，由于混凝土保护层厚度有限，特别是当混凝土密实性不良，环境中的氯离子等和溶于水中的氧会使混凝土中的钢筋生锈，生成氧化铁，氧化铁的体积比原来金属的体积大的多，铁锈体积膨胀，对周围混凝土挤压，使混凝土胀裂。

（10）由于原材料质地不均匀、水灰比不稳定以及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块体混凝土中其抗拉强度也是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。

而在施工过程中，我们最为常见的多是因温度而引起的裂缝。

在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。施工中混凝土由最高温度冷却到工程运行时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力，有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力。因此，掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。

实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。

根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段：

（1）早期：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。

（2）中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝上的弹性模量变化不大。

（3）晚期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相迭加。

温度的控制和防止裂缝的措施 为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度的措施如下：

（1）采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；

（2）拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度； （3）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热； （4）在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；

（5）规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；

（6）施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施； 改善约束条件的措施是：

合理地分缝分块；避免基础过大起伏；合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露；改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。

在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模，在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加一拉应力，与水化热应力迭加，再加上混凝土干缩，表面的拉应力达到很大的数值，就有导致裂缝的危险，但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，如泡沫海棉等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。

加筋对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下，钢的各项性能是稳定的，而与应力状态、时间及温度无关。钢的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小，在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7～15倍，当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时，钢筋的应力将不超过100～200kg／cm2。因此，在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难，但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密时，对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝，其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅，但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。

为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能，我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究，比单纯的靠改善外部条件，可能会更加简捷、经济。

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此严格按规程、规范要求施工，严把质量关，防患于未来，尽可能地降低混凝土裂缝的出现；对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。

［1］郭正兴、李金根主编《建筑施工》，东南大学出版社 ［2］《建筑施工手册》第四版，中国建筑工业出版社 ［3］《现行建筑施工规范大全》，中国建筑工业出版社 ［4］赵国藩主编 《钢筋混凝土结构》，中国电力出版社 作者简介：

韩恒梅，女，河南省南阳人，1996年毕业于焦作工学院建筑工程系建筑工程专业，现在平顶山工业职业技术学院任教，讲师。