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[摘 要]智能电网发展趋势越来越明显，配电线路的自动化建设取得理想成效，也助力配电线路故障的高效排查与处理。其中10 kV配电线路是电力系统的主要构成，其分布广，占比高，对电网稳定运行的影响明显。智能电网发展的时代背景下，关于10 kV配电线路故障处理研究也取得新进展，本文主要就10 kV配电线路故障处理进行探讨，基于智能电网的视角明确10 kV配电线路故障处理思路和方案，加强配电线路运维管理指导。
[关键词]智能电网;10 kV;配电线路;故障;处理
[中图分类号]TM726.3 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）11–0–03
[Abstract]The development trend of smart grid is becoming more and more obvious， and the automation construction of distribution lines has achieved ideal results， which also helps the efficient troubleshooting and treatment of distribution line faults. Among them， 10 kV distribution line is the main component of the power system， which is widely distributed and accounts for a high proportion， and has a significant impact on the stable operation of the power grid. Under the background of the development of smart grid， new progress has been made in the research on fault treatment of 10 kV distribution line. This paper mainly discusses the fault treatment of 10 kV distribution line. Based on the perspective of smart grid， the idea and scheme of fault treatment of 10 kV distribution line are clarified， and the guidance of operation and maintenance management of distribution line is strengthened.
[Keywords]smart grid; 10 kV; distribution line; fault; treatment
1 10 kV配电线路概述
10 kV配线体系属于典型的中压网络，主要负责电力系统中高压与低压负荷的承载工作，也扮演着电力系统与电力用户“接线员”的角色，其运行中一旦出现问题且解决不及时不到位，会影响整个电力系统的稳定性，影响电网整体性能的发挥。10 kV配电线路具有连接点多、覆盖区域广、线路设计复杂、受外部因素干扰明显等特点，这些既存问题使得其运维管理难度较大。而随着电力需求的激增，电力系统运载压力增大，10 kV配电线路的运维管理必须落到实处，其中较为核心的是常见故障的分析应对[1]。伴随着电力改革的深入，电网智能化建设趋向越来越明显，电子技术、通信技术、網络技术等带来的配电线路自动化建设更为深入，智能电网建设实现了10 kV配电线路在离线数据、在线数据、用户数据、地理图形等资料的整合应用，使得配电网运行更稳定更可靠。这也引出了智能电网建设视角下10 kV配电线路故障处理优化探讨的思考。
2 10 kV配电线路运行常见故障
2.1 线路接地故障
线路接地故障是10 kV配电线路的常见故障，其对供电线路运行稳定性的负面影响十分明显。导致10 kV配电线路接地故障的主要成因集中在人为影响、线路自身质量、电容分散或者突变这三个方面。人为影响方面，往往是对应线路布线连接错误，或者接地线路检测中有所疏漏。线路自身质量方面，10 kV配电线路具有明显的消耗性，在供电系统运行中会出现线路不同程度的疲劳性损伤，也对应线路老化等问题，如果供电系统运行维护中该类问题关注不到位，埋下接地故障的隐患。配电网络运行中电容分散或者电容突变的情况也会导致接地故障，电容分散或者突变使得供电系统线路电流值出现不同程度的振荡现象，振荡电流无法实时匹配电力，引发接地故障。
2.2 电流过流跳闸故障
电流过流跳闸故障也是常见故障之一，其在10 kV配电线路中表现为瞬时电流的增大，激发跳闸机制，引发跳闸故障。随着配电线路的自动化建设，跳闸的电路保护机制也有所完善，但跳闸故障依然存在。一旦发生跳闸故障，往往对应大面积的停电。深入分析10 kV配电线路过流跳闸的原因[2]如下：①供电线路供电导线偏细使得其处于超负载运行状态，引发供电线路导线的异常发热，如果供电线路老化程度高，在持续异常发热的情况下会引发起电打火事故，甚至出现线路起火、保险丝熔断等系列问题。②因为供电线路电流保护值设定偏保守，供电线路实际运行中当遇到瞬时电流激增的情况，对应的供电线路负荷短时增加，电流过大触发保护机制，引发跳闸故障。
2.3 电路短路故障
除了上述提到的两大故障外，在10 kV配电线路运行中也应重点关注电路短路故障，其出现的频率也较高。导致电路短路故障的成因较为复杂，当前研究认为主要集中在三个方面。①外部干扰因素的作用，配电线路多暴露在空气中，人类活动如建筑施工、农田作业等会对其造成不同程度的破坏，常见如电线杆的损伤、配电线路的破损等。一些极端天气如大风天气、雷雨天气等也会影响配电线路的正常运行，甚至引发直接性损伤，出现短路故障。②极端天气条件下使得狂风、雷电等直接作用于配电线路之上，引发短路故障。③鸟类等活动也会破坏配电线路，干扰供电系统，引发不同程度的短路故障。 3 10 kV配电线路故障的有效处理方案
3.1 做好配电线路的优化设计工作
重视10 kV配电线路的优化设计，在故障分析与处理中吸取经验，以历史故障资料指导10 kV配电线路设计，确保其初始设计环节的合理性，从源头上做好线路故障的预防。在10 kV配电线路设计中应避开地形复杂的地区，在设计城市周边配电线路时也应加强对线路附近建筑设备、人为活动等要素的综合考虑，最大限度减少外界干扰。在配电线路设计中应合理设定开关设备的安全值，避免或者减少过流跳闸故障。
3.2 重视电力设施和多雷区线路的保护
为减少人为因素对10 kV配电线路运行的干扰，要加强对电力设施的保护，以普法宣传与日常教育提升群众对电力设施保护的自觉性。在容易受人为要素影响的电力设备上张贴保护标志，或者在电力设施上设置反光物对夜间人员作业进行警示，减少其对配电线路等电力设施的损坏几率。重视对配电线路等电力设施的日常检查[3]，及时清理影响配电线路的各种障碍。做好多雷区配电线路的保护工作，加大配电线路管理投入，安装避雷设备，定期复查避雷器，确保其性能持续稳定发挥，排查故障。基于电网智能化建设，也应着手防雷新技术的研发与应用，可以着手增强配电线路的防雷水平、增强绝缘子的耐雷能力、定期检查接地网接地电阻等。鉴于大风、雷雨等天气对配电线路的不良影响，也要时刻关注天气变化，制定应急预案，提前部署，提高配电线路的防雷能力，减少线路故障。
3.3 推行智能化运维管理技术
智能电网建设的大背景下，要想做好10 kV配电线路常见故障的应对处理，必须推行智能化运维管理技术，以提升10 kV配电线路运行维护与管理实效。當前配电线路密度增加，必须发挥技术优势进行配电线路的改造，完成信息的升级，走配电线路运维管理的智能化、信息化之路。在实际的运维管理中，发挥大数据技术、云计算技术、无线传输技术等信息技术优势，分模块分步骤地进行配电线路的精细化管理。如针对各个地区的用电量差异，合理规避电量忽然增大的风险，以数据为指导提前预防部署。再如对线路进行分区域处理，重点排查容易发生危险地方的线路，及时发现异常，及时高效处理。再如防雷装置对应单独的管理系统，无论是巡视还是检修都较为独立。以数据和线路的分开智能化管理，实现10 kV配电线路故障问题解决的“对症下药”。
3.4 走一体化与精细化管理之路
10 kV配电线路故障应对与处理中也应走一体化与精细化管理之路。传统的配电线路管理模式较为陈旧且低效，已经无法满足当前电力系统运行的新要求。需要积极建立新型的管理模式，走一体化与精细化管理之路，明确月度、季度、年度检修计划，以自动化技术进行10 kV配电线路运行状态的监控，基于管理状况和运行需求，实时调整优化管理方案、检修方案等，针对较为常见的线路短路故障、单相接地故障等有详细的数据记录，且做到故障的分类处理，由管理系统动态监管，配合管理人员的综合分析，融入专家指导[4]，做好10 kV配电线路各种线路故障问题的积极应对，也规避传统管理模式所对应的配电线路运行的高风险。以数据的整合与更新，管理系统的创新优化，最大限度消除配电线路运行中的不安全因素，奠定电力系统稳定运行的基础。
3.5 故障的高效检测与排查
一旦配电线路出现故障，必须紧急排查故障范围，确定故障点，制定行之有效的故障解决方案，消除故障的不良影响。智能电网建设也带来配电线路故障的高效检测与排查新体验。首先要判定故障性质，工作人员到达出事点，做好故障性质的判定，为后续故障排查奠定基础。接着进行故障位置的搜查与明确。在出现故障后，维修人员可以先基于施工图纸进行配电线路运行情况的大致分析，明确故障点的大致方位和范围，以短路故障为例，在明确故障范围后应对点与电源间的范围进行全方位的排查，以减少薄弱环节损伤后的二次伤害。要选择合适的仪器进行故障排查分析，如用兆欧表排查10 kV线路的三厢版绝缘电阻，通过数值比对，判断分析故障情况。还应善于使用高科技仪器进行故障的快速排查，如故障指示器可以用来排查电流流通不畅导致的配电线路故障，快速锁定故障范围;再如故障定位仪的使用可以以不同声音代表不同的故障种类，完成闪络故障、接地故障、短路故障的区分，缩短故障排查时间;再如恶劣天气下，直流试送仪的故障排查优势明显，能迅速排查故障点位置，确定是否存在送电异常的情况。
4 智能电网视域下的10 kV配电线路故障保障技术
4.1 自动控制计量技术
在10 kV配电线路故障处理中也应发挥自动控制计量技术优势，主要基于其在线智能监控技术实现电网负荷、运行电量等数据信息的实时检测。依托配电网建设中的调控一体化智能技术，实现配电线路调度和监控两大环节的一体联动，让10 kV配电线路的运行、维护及检修更到位，提升配电网的整体运行及管理水平。其监督实效的发挥，实现配电线路等在内的配电网设备运行、建设及检修情况的全面获取，以配电网的大运行和大检修让10 kV配电线路故障排查更富实效。
4.2 物联网技术的运用
作为新兴的以RFID技术、无线传感技术和定位技术为核心的数据交换技术，其在10 kV配电系统中扮演着“终端用户设备感知末梢”的角色，保证10 kV配电线路的性能稳定发挥，提高智能配电系统的准确性与稳定性。物联网技术与自动控制计量技术相融合，让配电网运维管理人员能及时获知10 kV配电线路的运行状态，实现故障分析与排查实效的提升，也带来电力用户、电力系统的智能化管理。物联网技术的运用也可以通过互联网实现计算机网络下电能质量的检测，完成配电线路、电力设施的智能保护与控制。
4.3 智能信息处理技术
随着人工智能技术研发的深入，其在电力系统中的应用更为成熟与综合，神经网络技术、进化算法技术、模糊理论技术等智能化信息处理技术带来电网的动态监控和数据的有效采集。在10 kV配电系统中，数据在线收集与自动化整理分析，实现了配电线路潜在故障隐患的事先预测与评估，也以配电线路运行监测指导电力企业营销策略的调整，使得电力企业获得更理想的经济效益。
5 结语
10 kV配电线路对于电力系统的稳定运行有着直接影响，而其也受多种因素影响容易出现各种故障问题，需要引起足够的关注与重视。基于智能电网建设的大趋势，10 kV配电线路的故障处理也带有智能化、自动化的特征。而在智能技术、系统的运用之外，依然需要加强配电线路运维及检修人员的技能培训，做好故障处理经验的积累，多管齐下，多措并举，提升10 kV配电线路运行的稳定性。
参考文献
[1] 赵世杰.10 kV配电线路的接地故障及快速定位方法研究[J].电子制作，2020（24）：90-91.
[2] 史晓宇.线路电缆故障查找方法研究——基于10 kV配电线路分析[J].电力设备管理，2020（11）：42-43，46.
[3] 邸海峰，菅文志.10 kV配电线路故障查找与处理方法[J].黑龙江科学，2020，11（22）：94-95.
[4] 孙大龙，郭东超.10 kV配电线路常见故障分析及处理[J].黑龙江科学，2020，11（22）：122-123.
[5] 张宏波，袁钦成.故障指示器在智能电网中的应用[J].能源技术经济，2011（1）：4.
[关键词]智能电网;10 kV;配电线路;故障;处理
[中图分类号]TM726.3 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）11–0–03
[Abstract]The development trend of smart grid is becoming more and more obvious， and the automation construction of distribution lines has achieved ideal results， which also helps the efficient troubleshooting and treatment of distribution line faults. Among them， 10 kV distribution line is the main component of the power system， which is widely distributed and accounts for a high proportion， and has a significant impact on the stable operation of the power grid. Under the background of the development of smart grid， new progress has been made in the research on fault treatment of 10 kV distribution line. This paper mainly discusses the fault treatment of 10 kV distribution line. Based on the perspective of smart grid， the idea and scheme of fault treatment of 10 kV distribution line are clarified， and the guidance of operation and maintenance management of distribution line is strengthened.
[Keywords]smart grid; 10 kV; distribution line; fault; treatment
1 10 kV配电线路概述
10 kV配线体系属于典型的中压网络，主要负责电力系统中高压与低压负荷的承载工作，也扮演着电力系统与电力用户“接线员”的角色，其运行中一旦出现问题且解决不及时不到位，会影响整个电力系统的稳定性，影响电网整体性能的发挥。10 kV配电线路具有连接点多、覆盖区域广、线路设计复杂、受外部因素干扰明显等特点，这些既存问题使得其运维管理难度较大。而随着电力需求的激增，电力系统运载压力增大，10 kV配电线路的运维管理必须落到实处，其中较为核心的是常见故障的分析应对[1]。伴随着电力改革的深入，电网智能化建设趋向越来越明显，电子技术、通信技术、網络技术等带来的配电线路自动化建设更为深入，智能电网建设实现了10 kV配电线路在离线数据、在线数据、用户数据、地理图形等资料的整合应用，使得配电网运行更稳定更可靠。这也引出了智能电网建设视角下10 kV配电线路故障处理优化探讨的思考。
2 10 kV配电线路运行常见故障
2.1 线路接地故障
线路接地故障是10 kV配电线路的常见故障，其对供电线路运行稳定性的负面影响十分明显。导致10 kV配电线路接地故障的主要成因集中在人为影响、线路自身质量、电容分散或者突变这三个方面。人为影响方面，往往是对应线路布线连接错误，或者接地线路检测中有所疏漏。线路自身质量方面，10 kV配电线路具有明显的消耗性，在供电系统运行中会出现线路不同程度的疲劳性损伤，也对应线路老化等问题，如果供电系统运行维护中该类问题关注不到位，埋下接地故障的隐患。配电网络运行中电容分散或者电容突变的情况也会导致接地故障，电容分散或者突变使得供电系统线路电流值出现不同程度的振荡现象，振荡电流无法实时匹配电力，引发接地故障。
2.2 电流过流跳闸故障
电流过流跳闸故障也是常见故障之一，其在10 kV配电线路中表现为瞬时电流的增大，激发跳闸机制，引发跳闸故障。随着配电线路的自动化建设，跳闸的电路保护机制也有所完善，但跳闸故障依然存在。一旦发生跳闸故障，往往对应大面积的停电。深入分析10 kV配电线路过流跳闸的原因[2]如下：①供电线路供电导线偏细使得其处于超负载运行状态，引发供电线路导线的异常发热，如果供电线路老化程度高，在持续异常发热的情况下会引发起电打火事故，甚至出现线路起火、保险丝熔断等系列问题。②因为供电线路电流保护值设定偏保守，供电线路实际运行中当遇到瞬时电流激增的情况，对应的供电线路负荷短时增加，电流过大触发保护机制，引发跳闸故障。
2.3 电路短路故障
除了上述提到的两大故障外，在10 kV配电线路运行中也应重点关注电路短路故障，其出现的频率也较高。导致电路短路故障的成因较为复杂，当前研究认为主要集中在三个方面。①外部干扰因素的作用，配电线路多暴露在空气中，人类活动如建筑施工、农田作业等会对其造成不同程度的破坏，常见如电线杆的损伤、配电线路的破损等。一些极端天气如大风天气、雷雨天气等也会影响配电线路的正常运行，甚至引发直接性损伤，出现短路故障。②极端天气条件下使得狂风、雷电等直接作用于配电线路之上，引发短路故障。③鸟类等活动也会破坏配电线路，干扰供电系统，引发不同程度的短路故障。 3 10 kV配电线路故障的有效处理方案
3.1 做好配电线路的优化设计工作
重视10 kV配电线路的优化设计，在故障分析与处理中吸取经验，以历史故障资料指导10 kV配电线路设计，确保其初始设计环节的合理性，从源头上做好线路故障的预防。在10 kV配电线路设计中应避开地形复杂的地区，在设计城市周边配电线路时也应加强对线路附近建筑设备、人为活动等要素的综合考虑，最大限度减少外界干扰。在配电线路设计中应合理设定开关设备的安全值，避免或者减少过流跳闸故障。
3.2 重视电力设施和多雷区线路的保护
为减少人为因素对10 kV配电线路运行的干扰，要加强对电力设施的保护，以普法宣传与日常教育提升群众对电力设施保护的自觉性。在容易受人为要素影响的电力设备上张贴保护标志，或者在电力设施上设置反光物对夜间人员作业进行警示，减少其对配电线路等电力设施的损坏几率。重视对配电线路等电力设施的日常检查[3]，及时清理影响配电线路的各种障碍。做好多雷区配电线路的保护工作，加大配电线路管理投入，安装避雷设备，定期复查避雷器，确保其性能持续稳定发挥，排查故障。基于电网智能化建设，也应着手防雷新技术的研发与应用，可以着手增强配电线路的防雷水平、增强绝缘子的耐雷能力、定期检查接地网接地电阻等。鉴于大风、雷雨等天气对配电线路的不良影响，也要时刻关注天气变化，制定应急预案，提前部署，提高配电线路的防雷能力，减少线路故障。
3.3 推行智能化运维管理技术
智能电网建设的大背景下，要想做好10 kV配电线路常见故障的应对处理，必须推行智能化运维管理技术，以提升10 kV配电线路运行维护与管理实效。當前配电线路密度增加，必须发挥技术优势进行配电线路的改造，完成信息的升级，走配电线路运维管理的智能化、信息化之路。在实际的运维管理中，发挥大数据技术、云计算技术、无线传输技术等信息技术优势，分模块分步骤地进行配电线路的精细化管理。如针对各个地区的用电量差异，合理规避电量忽然增大的风险，以数据为指导提前预防部署。再如对线路进行分区域处理，重点排查容易发生危险地方的线路，及时发现异常，及时高效处理。再如防雷装置对应单独的管理系统，无论是巡视还是检修都较为独立。以数据和线路的分开智能化管理，实现10 kV配电线路故障问题解决的“对症下药”。
3.4 走一体化与精细化管理之路
10 kV配电线路故障应对与处理中也应走一体化与精细化管理之路。传统的配电线路管理模式较为陈旧且低效，已经无法满足当前电力系统运行的新要求。需要积极建立新型的管理模式，走一体化与精细化管理之路，明确月度、季度、年度检修计划，以自动化技术进行10 kV配电线路运行状态的监控，基于管理状况和运行需求，实时调整优化管理方案、检修方案等，针对较为常见的线路短路故障、单相接地故障等有详细的数据记录，且做到故障的分类处理，由管理系统动态监管，配合管理人员的综合分析，融入专家指导[4]，做好10 kV配电线路各种线路故障问题的积极应对，也规避传统管理模式所对应的配电线路运行的高风险。以数据的整合与更新，管理系统的创新优化，最大限度消除配电线路运行中的不安全因素，奠定电力系统稳定运行的基础。
3.5 故障的高效检测与排查
一旦配电线路出现故障，必须紧急排查故障范围，确定故障点，制定行之有效的故障解决方案，消除故障的不良影响。智能电网建设也带来配电线路故障的高效检测与排查新体验。首先要判定故障性质，工作人员到达出事点，做好故障性质的判定，为后续故障排查奠定基础。接着进行故障位置的搜查与明确。在出现故障后，维修人员可以先基于施工图纸进行配电线路运行情况的大致分析，明确故障点的大致方位和范围，以短路故障为例，在明确故障范围后应对点与电源间的范围进行全方位的排查，以减少薄弱环节损伤后的二次伤害。要选择合适的仪器进行故障排查分析，如用兆欧表排查10 kV线路的三厢版绝缘电阻，通过数值比对，判断分析故障情况。还应善于使用高科技仪器进行故障的快速排查，如故障指示器可以用来排查电流流通不畅导致的配电线路故障，快速锁定故障范围;再如故障定位仪的使用可以以不同声音代表不同的故障种类，完成闪络故障、接地故障、短路故障的区分，缩短故障排查时间;再如恶劣天气下，直流试送仪的故障排查优势明显，能迅速排查故障点位置，确定是否存在送电异常的情况。
4 智能电网视域下的10 kV配电线路故障保障技术
4.1 自动控制计量技术
在10 kV配电线路故障处理中也应发挥自动控制计量技术优势，主要基于其在线智能监控技术实现电网负荷、运行电量等数据信息的实时检测。依托配电网建设中的调控一体化智能技术，实现配电线路调度和监控两大环节的一体联动，让10 kV配电线路的运行、维护及检修更到位，提升配电网的整体运行及管理水平。其监督实效的发挥，实现配电线路等在内的配电网设备运行、建设及检修情况的全面获取，以配电网的大运行和大检修让10 kV配电线路故障排查更富实效。
4.2 物联网技术的运用
作为新兴的以RFID技术、无线传感技术和定位技术为核心的数据交换技术，其在10 kV配电系统中扮演着“终端用户设备感知末梢”的角色，保证10 kV配电线路的性能稳定发挥，提高智能配电系统的准确性与稳定性。物联网技术与自动控制计量技术相融合，让配电网运维管理人员能及时获知10 kV配电线路的运行状态，实现故障分析与排查实效的提升，也带来电力用户、电力系统的智能化管理。物联网技术的运用也可以通过互联网实现计算机网络下电能质量的检测，完成配电线路、电力设施的智能保护与控制。
4.3 智能信息处理技术
随着人工智能技术研发的深入，其在电力系统中的应用更为成熟与综合，神经网络技术、进化算法技术、模糊理论技术等智能化信息处理技术带来电网的动态监控和数据的有效采集。在10 kV配电系统中，数据在线收集与自动化整理分析，实现了配电线路潜在故障隐患的事先预测与评估，也以配电线路运行监测指导电力企业营销策略的调整，使得电力企业获得更理想的经济效益。
5 结语
10 kV配电线路对于电力系统的稳定运行有着直接影响，而其也受多种因素影响容易出现各种故障问题，需要引起足够的关注与重视。基于智能电网建设的大趋势，10 kV配电线路的故障处理也带有智能化、自动化的特征。而在智能技术、系统的运用之外，依然需要加强配电线路运维及检修人员的技能培训，做好故障处理经验的积累，多管齐下，多措并举，提升10 kV配电线路运行的稳定性。
参考文献
[1] 赵世杰.10 kV配电线路的接地故障及快速定位方法研究[J].电子制作，2020（24）：90-91.
[2] 史晓宇.线路电缆故障查找方法研究——基于10 kV配电线路分析[J].电力设备管理，2020（11）：42-43，46.
[3] 邸海峰，菅文志.10 kV配电线路故障查找与处理方法[J].黑龙江科学，2020，11（22）：94-95.
[4] 孙大龙，郭东超.10 kV配电线路常见故障分析及处理[J].黑龙江科学，2020，11（22）：122-123.
[5] 张宏波，袁钦成.故障指示器在智能电网中的应用[J].能源技术经济，2011（1）：4.