董鹤
国网石家庄供电公司 河北石家庄 050000
摘 要
在电力逐渐成为人们生活主角的今天,10kV配电网扮演者越来越重要的角色。但是因为其容易受到自然灾害和各种人为因素的影响,所以在日常生活中,要加紧对配电网的监测和维护,也要运用新设备,加紧配电网路的升级。而且在配电网上,运用能够及时精确定位的分布式监测装置,有利于快速发现故障和快速排除故障,对10kV配电网来说必不可少。
关键词:10kV配电网,故障,监测,分布式
前言
现如今,经济的飞速发展,使得我国居民的生活水平得到跳跃式的提高,互联网的普及导致人们对电力的依赖日益加深,时时刻刻都离不开电力。而且在现代化的生产中,电能也是重要的生产能源。因此,这就对电力行业提出了越来越高的要求,尤其是对配电网系统的需求越来越大。在现如今的我国,10kV配电网在输送电力上扮演着十分重要的作用,而且得到了大规模的运用,并且每年还在以一定的数量增长,这就导致对10kV配电网的维护和检修工作,变得十分困难。再加上10kV配电网常常采用一个电源供电,也就是单电源供电的模式,而在一个电源之下,还有众多的分支,且分支还有较远的输电距离,再加上原来的10kV配电网的继电保护相对落后,一旦出现问题,导致一个点停电,很大范围都会受到影响,再加上配电网的复杂,对故障点的排除很有难度,因此给人们的生活带来了极大的不便。因此有效监测配电网,及时发现故障点并快速清理,成为10kV配电网需要解决的重要问题。而分布式监测法能有效解决这一问题。
1、10kV配电网的常见故障分析
1.1、自然灾害的影响
目前,10kV配电网在我国得到大规模的运用,但同时容易出现很多故障。在对10kV配电网的运用当中,分为城市和农村两种不同的结构方式。在城市中,相对来说受外力的影响较小,因为其配电网中的绝缘线芯,一般组合成有绝缘外壳保护的电缆,并且很多埋在地下,且有像管道等较好的外部保护装置。另一种结构方式主要用于农村或者郊区,因为特殊的地理条件,比如输电距离较远、途经地形变化大等,多采用电塔电线杆等配电方式,处于高空,外在的保护相对较弱,容易受到很多外在因素的影响。最常见的是受气候等自然灾害的影响。比如夏天容易出现的暴雨天气、冬天容易出现冰冻灾害,这些都可能导致配电网上的绝缘设施损坏,或者导致电线的晃动不稳等等,有的时候,雷击等现象也会导致配电网的损坏。因此这种采用高空拉线方式的10kV配电网,很容易受到自然灾害的影响进而导致配电网出现故障。
1.2、人为因素的影响
除了自然灾害,很多时候人为因素,也会导致配电网的损坏。常出现的损坏地点在于人口或者建筑密集的地方,或者是道路交通的两侧和附近。比如在城市道路两旁,常常能看到安放在地上的变电箱,但是有时候,道路上发生交通事故,事故车辆会撞击到变电箱等配电网设施,从而导致配电网遭到人为的损害。还比如说,即便是在城市的地下电缆,很少受到自然灾害的影响,但是城市中工程较多,有些施工队伍在作业的过程中,不注意对电缆的保护,因此也很容易导致电缆的损害,进而导致配电网故障。当然除了人为因素,还有自然界的动物,比如鸟,猫等,也会带来危害,导致配电网故障。
总之,10kV配电网容易受到多种因素的影响,因此要加强监测,以便及时发现故障,处理故障。而在现如今众多的监测装置中,分布式监测装置有着良好的效用。
2、分布式监测装置工作原理
在故障监测装置中,分布式监测装置以其良好的定位和监测能力,逐渐在10kV配电网中得到运用。分布式监测装置,主要运用的是行波定位的方法。这个监测方式是在二十世纪提出的,现如今已经可以和GPS定位相结合,利用行波精确细微的特点,在对故障点的定位上,有着重大的作用。
这个监测装置的定位理论,简单来说,就是故障发生时,故障点会产生一定的行波,这种行波会沿着导线向两端发射,而在两端都会设置监测设备。因为故障点距离两端不同的监测设备的距离一般是不同的,根据行波的速度,和到达最近两个相邻的监测设备之间的时间,可以算出故障点距离每一个监测设备的具体距离,进而准确找到故障点。
这其实是比较简单的一个理论,但是需要运用的技术却更多。分布式的监测装置所包含的设备同样很多,一般是直接装在导线上,主要包括能够监测和识别工频和行波的装置、电压检测装置、GPS定位装置、数据采集装置和输送装置,其中用来检测电流的是具有良好的高频性能的罗氏线圈。
分布式监测装置除了设备上的精准要求之外,还要有良好的监测设备布置。因为分布式监测装置在工作的时候,主要是运用相邻的两个监测设备进行精确定位的,因此,在针对10kV这种单电源、长距离、路线复杂的配电网路来说,要在合适的节点安装监测设备,并且在长距离的线路上,要有一定的密度,这样才能保证对故障定位的快速和精准,这也是分布式监测说法的由来。
3、实际监测运用和维护
3.1、分布式监测装置的具体运用
在10kV配电网中,分布式监测装置主要布置在支线较多、输电距离长、线路相对复杂的地方,而且每一条线上都应该安装,支线上设置的密度根据支线的长度决定。比如图一中,主线上有监测点①,后面有两条支线A和B,其中支线A因为其距离较长,故而设置②、③、④、⑤四个监测装置,支线B长度较短,只需要监测装置⑥一个就够了。假设当监测装置④和⑤出现故障之后,装置③和④在进行常规的零序电压检测的时候,所计算出来的电容都将为负值,出现这种情况,监测装置将按照电流流动的方向依次闪灯,最后装置④的灯亮而装置⑤的不亮,由此判断故障出现在④和⑤之间。而且通过零序电压检测数值为负数判断是出现了单相接地故障。并且故障发生的时候,会向装置④和装置⑤发射行波,最后根据这两个装置监测到的行波到达的具体时间和流动速度,进而推算出故障距离两个监测点的准确距离,引导维护人员准确找出故障点并检修。
3.2、加强日常维护
除了在10kV配电网上安装监测装置,我们还应该重视日常对配电网的日常维护,以保持配电网和设施的良好状态,降低发生故障的概率。比如说,在相关的区域,应该组织电力人员定时对配点装置进行检查和维护,比如对配电网导线附近的树枝进行清理等等。而且还应该要求管理人员及时对配电网的各种保护装置进行实验,确保其正常使用。其次,应该大力运行新技术和新型材料,对配电网进行更合理的布局调整,对老旧损耗严重的设备进行更换等等。最后也要提高公民对配电网的保护意识等等。我们不能指望快速解决故障,最好的方式是避免故障的发生。
总之,因为10kV配电网在生活中所占的比重较大,而且容易受到各种因素的影响,为了保证输电的平稳安全运行,保证人们对电力的需求,就必须加强对配电网的维护,并且运用分布式监测装置等更科学、更实用的方式来进行安全监测,以确保10kV配电网的安全稳定。
参考文献
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k把文章中的10kV都改为10kV就可以了,k是小写!