10kV配电网电压常见故障及处理措施探讨

一、引言

在10kV 配电网的运行过程中电压故障是较为常见的问题，这些故障不仅会影响用户的正常用电，还可能对用电设备造成损坏，甚至引发更为严重的电力安全事故[1]。因此，深入研究10kV 配电网电压常见故障的类型、成因，并制定科学有效的处理措施，对于保障10kV 配电网的安全稳定运行具有重要的现实意义。

二、10kV 配电网电压常见故障类型及成因

（一）电压偏高故障

电源侧电压调整不当，在电力系统中发电厂或变电站的电压调整装置出现异常，导致输出电压过高，进而使10kV 配电网的电压随之升高。无功补偿容量过大，为了提高电网的功率因数，10kV 配电网中通常会安装无功补偿装置。但如果无功补偿容量过大，会导致电网中的无功功率过剩，从而引起电压升高。特别是在负荷较轻的时段无功补偿装置若不能及时退出运行，电压偏高的现象会更加明显。线路参数影响，部分10kV 配电网线路较长，且线路的导线截面选择不当，在负荷较小时线路的感抗大于容抗，容易出现电压升高的情况。

（二）电压偏低故障

负荷过重，随着社会经济的发展，用电负荷不断增长，当10kV 配电网的实际负荷超过其设计承载能力时会导致线路中的电压降增大，从而引起电压偏低。尤其是在用电高峰期，如夏季的空调用电高峰和冬季的取暖用电高峰，这种现象更为突出。线路损耗过大，10kV 配电网的线路老化、导线截面过小以及线路接头接触不良等情况，都会导致线路电阻增大，电能在传输过程中的损耗增加，进而造成电压下降。无功功率不足，当配电网中的无功功率供应不足时会导致线路中的电流增大，电压降也随之增加，从而引起电压偏低。

（三）电压波动故障

大容量设备的启停，在10kV 配电网的供电范围内，如大型电动机、电焊机等大容量设备的突然启动或停止，会引起电网中的电流急剧变化，从而导致电压出现波动。电力系统故障，当电力系统中发生短路故障、接地故障等时会导致电网的电压瞬间降低，故障排除后电压又迅速恢复，从而形成电压波动。此外，系统中的继电保护装置动作时也可能引起短暂的电压波动。分布式电源的接入，随着分布式电源，如风力发电、光伏发电等在10kV 配电网中的广泛应用，其出力的不稳定性会对电网电压产生影响，导致电压波动[2]。

（四）电压三相不平衡故障

三相负荷分配不均，在10kV 配电网中由于用户的用电习惯和用电设备的特性不同，导致三相负荷分配不平衡。线路参数不对称，配电网的线路在架设过程中若三相导线的排列不对称、导线的长度或截面不同等，会导致线路参数不对称，进而引起电压三相不平衡。此外，线路中的绝缘子损坏、杆塔倾斜等也可能导致线路参数发生变化，造成三相电压不平衡。变压器接线方式不当，变压器的接线方式对三相电压的平衡有着重要影响。如果变压器的接线组别选择不合理，或者在安装、检修过程中接线错误，会导致三相电压出现不平衡现象。

三、10kV 配电网电压故障的处理措（一）电压偏高故障的处理措施

调整电源侧电压，定期对发电厂或变电站的电压调整装置进行检查和校准，确保其输出电压在规定范围内。对于变电站的变压器应根据电网的运行 整分接头位置，使10kV 配电网的电压保持稳定。合理控制无功补偿容量，根据配电网的负荷变化情况 整无功补偿装置的投入容量。在负荷较轻时自动退出部分无功补偿电容，避免无功功率过剩；在负荷较重时适当增加无功补偿容量，以提高功率因数。同时，可采用智能无功补偿装置，实现无功补偿的自动投切和容量调整。优化线路参数，对于因线路参数不合理导致的电压偏高问题可对线路进行改造，更换合适截面的导线，调整线路的布局。

（二）电压偏低故障的处理措施

合理分配负荷，加强对10kV 配电网负荷的监测和管理，根据负荷的变化情况及时调整负荷分配，避免某一区域或某条线路的负荷过重。对于用电负荷增长较快的区域可考虑新增线路或变压器，以提高配电网的承载能力。在用电高峰期可采取错峰用电等措施，平衡电网负荷。降低线路损耗，定期对10kV 配电网的线路进行巡检和维护，及时更换老化的导线和接触不良的接头，减少线路电阻。对于导线截面过小的线路进行扩容改造，提高线路的输电能力，降低电压损耗。同时，加强对线路的清洁工作，减少导线表面的氧化层，确保良好的导电性能。补充无功功率，根据配电网的无功需求合理配置无功补偿装置，如电容器组、静止无功发生器等，及时补充无功功率，提高功率因数，减少电压降。在无功负荷较为集中的区域可采用就地无功补偿的方式，提高无功补偿的效率。

（三）电压波动故障的处理措施

控制大容量设备的启停，对于大容量设备的使用应制定合理的启停计划，避免在用电高峰期集中启动或停止。在设备启动时可采用软启动器等装置， 降低启动电流对电 电压的影响。加强电力系统故障处理，建立健全电力系统故障监测和预警机制，提高 TLL- 响应和处理能力 当发生短路、接地等故障时及时采取措施隔离故障点，避免故障扩大，减少电 时间 定期对继电保护装置进行校验和维护，确保其动作准确可靠。优化分布式电源接入， 0kV 配电网的分布式电源，应采取有效的控制措施，如安装储能装置、采用先进的功率控制算法等，平抑其出力波动，减少对电网电压的影响。

（四）电压三相不平衡故障的处理措施

平衡三相负荷，加强对 10kV 配电网三相负荷的监测，定期对三相负荷进行调整，使三相负荷尽可能平衡。对于单相用电设备应合理分配到三相线路中，避免集中连接在某一相上。可采用智能负荷调控系统，实现三相负荷的自动平衡调整。优化线路参数，在线路架设和改造过程中确保三相导线的排列对称，选择相同截面和长度的导线。定期对线路进行巡检，及时修复损坏的绝缘子和倾斜的杆塔，保证线路参数的对称性。对于因线路参数不对称导致的三相电压不平衡，可采用加装平衡电抗器等措施进行校正。正确设置变压器接线，在变压器的安装和检修过程中严格按照设计要求进行接线，确保接线组别正确。定期对变压器的接线进行检查，发现接线错误及时纠正。对于新安装的变压器应进行严格的试验和调试，确保其三相电压平衡[3]。

四、结论

总之，10kV 配电网电压故障的有效处理，是保障电力系统稳定运行的关键环节。本研究梳理的电压偏高、偏低、波动及三相不平衡等常见故障，其成因涉及设备调控、负荷变化、线路参数等多方面。对应的处理措施从电源调整、负荷分配到技术优化，形成了一套较为完整的解决方案。实践中需结合具体工况灵活应用，同时注重预防体系建设，通过设备维护、监测预警和人员培训，从源头减少故障发生。

参考文献：

[1]邓志斌.10kV 配电网母线电压异常谐振及消谐措施分析[J].江西电力,2024(05)：93-95.

[2]刘刚.配电网母线电压异常现象分析及防范改进措施[J].科技资讯,2024(20)：44-46.

[3]陈鹏宇.一起 110kV 变电站 10 kV 母线电压异常故障分析[J].农村电气化,2023(12)：22-24.