基于故障导向对220kV线路保护的策略探究

发表时间:2020/11/20   来源:《中国电业》2020年7月第19期   作者: 周森波
[导读] 线路故障直接影响工业生产和居民生活,因此做好220kV线路保护极为重要。在运行中,常见故障有
        周森波
        国网四川省电力公司眉山供电公司 四川 眉山 620010
        摘要:线路故障直接影响工业生产和居民生活,因此做好220kV线路保护极为重要。在运行中,常见故障有雷电故障、污染物故障、天气气候故障、外力作用故障。因此针对不同的故障,从电器设备、继电保护等多措施完成对220kV线路实现保护,提高线路安全稳定运行。
        关键词:故障导向;220kV线路;策略探究
        引言
        220kV线路是电力系统中非常重要的电力供给设备,安全运行直接影响电力供给的安全性、可靠性。因此,为了保证220kV线路的安全稳定运行,需要保护装置具有及时排除故障、合理避免误动作的功能。但保护装置寿命是有限的,运行一定时间后需要及时更换保护。线路保护还应具有保护断路器安全运行、解决运行故障时引起损坏断路器等辅助功能。根据线路保护的新要求,如不认真考虑变量及第二电路连接线的拆毁、连接等问题就会影响保护功能正常运行。本论文整理了故障导向对220kV线路的问题和对策,发挥一定指导作用。
1常见故障分析
        通过整理各地220kV输电线路运行中出现的问题,简单作以下总结。
1.1雷击造成的故障
        输电线路经常会遭遇雷击,从而导致故障,特别是在一些山区线路及多雷区域。
        雷击故障原因主要包括:(1)自然原因。直接原因是线路铺设的地方天气恶劣。(2)避雷针安装位置不合理。例如,避雷针的保护角度设计不当,避雷针的安装位置不合理,过大的电阻导致避雷针接地效果差,避雷针安装人员专业水平及其他因素直接导致避雷针失效。(3)传输线方面的原因。为避免雷击损坏,传输线需要有足够的绝缘子。一旦绝缘子的数量不足或部分绝缘子的质量不符合标准,在发生雷击时,会击穿绝缘子从而引起断路器故障。
1.2 污染物造成的故障
220kV输电线路一般分布在鸟类众多的广阔区域,基本上已经成为一些鸟类的栖息之地。 而鸟类行为,如筑巢、排泄粪便等,很容易导致输电线路发生故障。输电线路通常位于空中并长期暴露在污染空气下,经长期运行,各种灰尘将沉积在线路上。 这些灰尘在雨水和其他天气的影响下会形成导电膜,降低线路绝缘程度,增加发生短路的可能性,从而影响线路安全运行。
1.3 天气气候造成的故障
        220kV输电线路沿线的天气和气候因素对其安全稳定运行影响很大。特别是一些裸露的线路容易受到天气和气候的影响。 如果遇到暴风雨或其他极端天气,传输线路将有被吹断或损伤的可能,将造成线路故障。
1.4 外力作用造成的故障
        220kV输电线路的铺设一般包括两种形式:地下电缆形式和架空线路形式。 对于人流量大的区域,地下电缆是最主要的敷设方式。 但对于人少的区域,架空线已成为传输线铺设的主要形式。 对于高海拔线路,它容易受到更多的外力损坏,例如:(1)天气因素,如暴风雨、冰雹等。(2)洪灾等灾害。 (3)人为破坏。 这些因素会通过作用于线路、零件、塔架等影响输电线路的正常运行。
2 线路保护常见问题分析
2.1 电力线路日常维护工作有待提升
        220KV电力线路日常维护工作重要性不言而喻,但是在实际运行中面临着诸多困难,导致电力线路日常运维效果差。如未及时发现线路缺陷,专业技术人员经验匮乏等,随着电力线路里程数的不断增加,对专业技能人才的需求量不断增加,如果没有足够的技术人员,技术人员日常维护工作任务重,造成人员疲劳,降低工作精准度,不能及时发现问题,影响电力输送。
        电力系统操作设备信息化程度越来越高,部分检修人员不能很好的使用这些检修装置,依然依靠传统的检修设备进行检修,检修数据科学性有待提高,从而降低电力线路检修工作质量,影响电力线路正常运行。


2.2 电力线路的自身性能问题
        由于输电线路大部分处于自然环境中,所以非常容易因外界原因导致元件老化、损坏。在低温、高原环境下,线路材料、输电线路设备寿命会降低,材料性能下滑。随着我国材料冶炼技术发展,电力线路设备的自身物化性能得到了很大改善,但在遇到极恶劣环境时,电力线路自身无法承受外界环境,就会出现损坏。
        部分地方的线路 由于地形、资金等种种原因而不能及时改造或巡检,老化和不稳定线路的质量与技术不过关,容易出现电线的垂弧过大,线路松弛,甚至是断线等情况,这些情况会导致电线严重混线或断线,导致电线路有的安全运行隐患。
2.3 电力线路保护意识有待强化
        电力线路保护意识缺失,影响安全运行。如沿线居民电力线路保护意识弱,种植高大树木造成高压输电线路损害,继而影响电路设备安全,严重者会影响群众的生命财产安全。部分电力线路检修工作人员,日常维护工作中安全意识懈怠,检修不及时,发现问题以后处理不合规,导致电力线路缺陷继续扩大,最后造成电力线路故障。
        3 故障防范措施
        3.1 单相接地故障的防范措施
        在更换主线过程中,所有电缆及主线都会解开被束缚的部分。工作量大,容易出错,应在工作中做好记录注意规范步骤(操作盘中所有电缆和使用都需要详细的记录)。检查两端绝缘,防止直流短路或接地。设置保护画面连接电缆时,应对连接电源端子进行记录。防止电缆连接错误的位置漏电。加工线路时需要对应的管理者定期确认线路的运行状况,严禁超过安全要求进行修复因缺陷而引起的断层接地故障。根据相关规定,必须除去绝缘体表面和绝缘体的污垢。
在设计上需结合本工序的特殊性,选择合格的绝缘元件和柱子,其特性应必须符合相关标准。在安装附件的过程中,应按照有关规定进行附件安装。绝缘子内部压力测试应派遣相应的技术人员全程参与,并派专人进行现场质量检查和监督。
        夏天是电力负荷的高峰,应充分利用红外线温度计对配线部分进行温度检查,温度高的情况下,及时采取相应的措施进行降温处理,如拉闸限电等。如遇雷电引起的接地故障,采取综合防雷措施,选择合理的防雷设备来确保更好地保护线路雷击。
3.2 短路故障的防范措施
        在其他工程设计的实际施工过程中,在加工线重复的,拒绝使用该线路时应充分把握施工机械工作范围,留出足够的施工空间,防止施工车辆和塔顶部的碰撞事故。在电线实际施工中,必须采用与道路平行的方式。高压塔为避免触电事故应设置突出警告标志,如风筝、孔明灯等容易引起线路交叉点,应积极推进安全用电知识的宣传工作。
3.3 设备故障防范措施
        在加工电线的设计和施工过程中,成熟的设备和技术能提高电网的整体自动化水平,尽量选择有故障检查系统的带保护装置的断路器和开关,提高设备的自动感知和保护特性。也可采取避雷针、避雷器及各种综合防雷措施,制定线路检修程序,定期检查线路路维护情况。
3.4 现场注意事项
        在更换设备前,通过现场调查,事先了解二次接入及保护措施的实施情况,采取严格的安全措施,在发生故障时能及时切除故障,在主变量开关等电路中打开自动开关。如果丢失,应完善继电器保护操作规程(卡),指导现场工作。
        工作中要加强设计图纸的审查,严格执行作业指示书(卡片)的处理。根据总体规划和思路,注意细节部分。如拆除旧屏幕、安装新屏幕、拆毁二次线路和防护装置的连接测试、信号检测、二次电路验收和传输、对策实施、线缆标志板保护、标识板保护等以实现完整转变。
结论
        主要的保护装置的交换是复杂的工序,很多部分相互联系着。本文只指作者讨论解决实际工作中遇到的问题。但是由于会给运行带来意想不到的损失,在主要投资和主要变量变更时,需深入探讨,综合考虑所有细节,在电网安全运行中构建防线。
参考文献:
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[2]刘宣宣,张巧玲. 海南与南方电网联网工程220kV线路保护配置分析[J]. 电力建设,2010,06:31-34.
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