摘要:从目前我国电力运行线路的使用安排来看,10kV配电电路可以说是应用最为普遍和广泛的一种,也是与用户端连接最为直接的部分。这部分配电线路有着相对复杂的接线方式,以及点多、线长、面光的重要特点,所以,在其露天状态运行下,遇到多变的气候因素,难免会多发故障。为了广大用户的安全,必须对10kV配电线路常见的故障问题进行与时俱进的分析,进而为创新应对措施的探索提供必要的依据和借鉴。
关键词:配电线路;故障;措施
一、10kV配电线路中常见的故障
1.1接地性故障
为了避免电力运输中多余电荷溢出而引发的安全事故,在建设电网时一般会对配电线路进行接地处理。但是在电网接地过程中却可能出现问题,导致配电线路无法有效地将电荷导向地面,增加运输电能源线路的负担,甚至影响电力的正常供应。专业的线路维护工作是必不可少的,也是当前电网运行的重要板块之一。但在实际工作中,存在缺少相应的接地保护设施的情况,极大地增加线路维护人员触电风险。部分维护人员处于恐惧,不愿全身心投入到10kV配电线路检修工作中,不仅达不到检修的目的,甚至还会增加配电线路故障的发生概率。
1.2短路故障的查找措施
10kV配电线路短路故障的发生,通常情况下是由于恶劣天气造成的,例如,大风天气导致的倒杆情况,以及雷电天气导致的击穿现象。因此,在进行10kV配电线路短路故障的查找工作时,可以按照变电站内实时的保护动作情况进行初步的分析与判断。如果保护动作为速断保护动作,则10kV配电线路的短路故障通常为两相或者三相短路,且发生故障的具体位置往往是在配电线路的主干线上,或者距离变电站相对较近的配电线路上。[1]如果保护动作为过流保护动作,则10kV配电线路的短路故障通常为非金属性短路故障,且实际发生故障的位置往往在配电线路的末端或者支路上。
1.3跳闸性故障
跳闸不能算作是配电线路中的故障,是电网运行中的一种自动保护方式。为了规避因电缆过度发热而带来的经济亏损以及安全问题,在建设电网时会安装配网自动化开关。配网自动化开关会根据电网的运行情况,自行判断是否进行跳闸处理,进而达到保护电网的作用。在这个判断过程中自动化开关瓷件起着十分重要的作用,和电缆外表面中的保护套作用类似。若没有瓷件的保护,配网自动化开关就无法正常工作,甚至会阻碍电网正常运行。因为随着瓷件的损毁,自动化开关中,其导电作用的元件会暴露在电网中,直接和其他带电设备接触,使得自动化开关因接收电网中的电力波动而产生影响自身功效的波动,阻断电能源的运输。
二、10KV配电线路故障解决措施
2.1预防雷击的措施
①防雷保护间隙
利用ANSYS软件模拟配电线路在雷击时过电压放电过程及电压等级分布,得出防雷最佳保护间隙的大小。然后根据此值来设计防雷保护间隙,及时切断雷电流引起的工频续流,防止绝缘导线线路雷击断线。此方法可以使10KV配电线路在遭受雷击时疏导雷电流,保护绝缘子不被击穿,防止配电线路掉线停电事故的发生。
②局部加强绝缘提高线路绝缘水平
将配电线路中的瓷绝缘子更换成为硅橡胶绝缘横担,通过提高配电线路绝缘水平,防止工频续流建弧。这样可以减少维修,降低线路造价和维修养护费用。
③放电绝缘子和悬垂线夹闪络保护器
在导线固定处剥离一小段绝缘层,安装上一个特殊设计的金属夹。当雷击产生工频电流时,在该金属夹上燃烧以致消失,从而避免了绝缘子被烧坏或击穿。采用悬垂线夹和其它装置作为闪络保护器,悬垂线夹承受工频电弧。
④装设避雷线,降低接地电阻
装设避雷线后,当线路受到雷击时,可以将雷击产生的电流沿着避雷线引入到大地,从而防止雷电直击导线,损坏绝缘子。
⑤绝缘横担或塔头
采用绝缘横担与绝缘子组合,可显著提高雷电闪络电压和污闪电压及配电网的安全运行水平和供电可靠性,简化配电线路带电作业程序,特别适用于雷电频发和对供电可靠性要求比较高的配电线路。绝缘横担或塔头可抗氧化,在恶劣的大气环境下也可保持很好的绝缘性能,特别适用于一些大气潮湿、污秽、污染严重的地区。即使绝缘横担或塔头因为环境恶劣等原因降低了绝缘性能,其配电线路整体绝缘性能仍然优于常规线路。
2.2预防单相接地故障的措施
①装设单相接地保护
通过在10KV配电线路上面安装电流互感器TAN,当单相接地故障发生时,利用其产生的零序电流保护装置动作,发出报警信号。这种单相接地保护装置可以灵敏的监察配电线路系统的对地绝缘,迅速的发现故障的发生,判断故障发生线路,便于维修。
②加强绝缘薄弱环节的绝缘
对配电线路上的绝缘子、分支熔断器、避雷器等设备进行绝缘测试,不合格的及时更换。
③对配电线路定期巡查
主要是看线路周围树木是否碰线、建筑物离配电线路的距离,导线在是否固定于绝缘子中,绝缘子固定螺栓是否紧实,横担、拉线螺栓有没有松脱,线路是否有断裂情况,导线弧垂是否过大等。
④在配电线路上加装分支熔断器
通过在配电线路上加装分支熔断器,当分支线路发生单相接地故障时,熔断器会自动切断该分支的运行,其他电力系统仍然正常工作,使维修人员快速查找故障点,缩小故障范围,减少停电面积和停电时间。
2.3预防变压器故障的措施
变压器在过载时容易发生故障,所以在选择配电器时,首先应通过收集相关资料,提前对供电负荷经行预测,然后对配电变压器容量进行合理的选择;在配电变压器低压侧安装避雷器,防止雷击损坏,并定期检查避雷器是否工作正常;在配电变压器在投入使用前和投入使用后进行现在检测,并做好运行后的日常维护工作;定期清理配电变压器的污垢,检查导管是否有闪烁放电。
2.4预防真空断路器故障的措施
真空断路器尽量选择本体与操作机体一体的类型,检修人员进行停电检修工作时,必须进行同期、弹跳、行程、超行程等特性测试,以确保断路器处于良好的工作状态。由于分体式真空断路器存在诸多故障隐患,在更换断路器时应使用一体式真空断路器;定期检修工作时必须使用特性测试仪进行有关特性测试,及时发现问题解决问题。
2.510KV配电线路故障预防措施
要定期进行配电线路和配电设备的检查,保证老化设备和损坏设备得到及时的更换。另一方面,要密切注意线路的负荷情况,及时做好线路负荷的调整,从而避免线路的超负荷运行。再者,要做好10KV配电线路的定期巡查工作。一方面,巡查工作可以有效减少人为造成的线路故障的数量。另一方面,巡检可以及时发现线路和设备的异常情况,从而避免线路出现更大的故障。
结语
综上所述,配电线路的安全运行问题,对于技术方面的要求是基础,而人为方面的努力却是重要保障。所以,面对当前快速增长的用电需求,所有电力工作者必须紧张起来,与时俱进的研究10kV配电线路的常见故障,并充分运用现代化技术设备,做好预防保障工作,降低故障发生影响的可能性;同时,加强检修管理工作,及时对常见故障发生环节和部位进行检修,避免小问题累计成为大问题,真正做到为人们的生产、生活安全用电提供保障。
参考文献:
[1]陈国清.10kV供电设备故障分析及防范措施[J].电气工程与自动化,2017,13(21).
[2]邵海江.10kV真空断路器故障及处理措施[J].装备应用与研究,2017,25(9).
[3]卢娅.配电变压器故障原因及对策[J].科技创新导报,2017,(18).