段宁
云南电网有限责任公司曲靖富源供电局, 云南 曲靖 655500
摘要:由于10kV配电线路的接地故障会给配电网带来不同程度的影响,无法满足用户需求的同时,也给电力企业带来严重的经济损失。因此,在线路出现故障时,需要对其进行快速定位,以便尽快处理故障,保证线路安全。本文就此展开了探究。
关键词:10kV线路;配电线路;接地故障;快速定位
1输配电线路运行与维护的特点
1.1工作量巨大
客观而言,配电线路设计到的工作内容非常广泛,因此整个工作过程中的维护量十分庞大,这就需要各个环节进行紧密沟通与联系,对各类工作细节进行不断优化,否则很容易出现运行故障。与传统线路相比,其参数等级更高,且在运行过程中产生的电压荷载也大幅度高于普通线路;另外一方面,输配电线路的连接方式大部分倾向于较长的绝缘子串,其中涉及到的吨位、片数运用量非常多,种种因素叠加在一起,就加大了配电线路维护的工作总量。
1.2对安全性要求更为严苛
由于配电线路在运行过程中需要保持相对较高的参数等级,因此必须在全过程中做好安全防护、电压系数、故障排查等方面的工作,稍有不慎就有可能出现问题。如何在配电线路运行过程中保障电网安全性与可靠性,必须依赖各个部门之间的灵活配合,同时还需要在第一时间将各类参数审查到位,对雷击等因素需要做好提前判定与预防。与传统输电线路相比,配电线路的杆塔设置较高,因此更容易遭受到自然条件因素的干扰,线路面临的安全威胁更为明显,于是各方面的安全性要求都非常严苛。
2当前输配电线路的常见问题
2.1自然因素
就目前阶段而言,我国配电线路大部分采用的是架空运行工作模式,这导致实际运行过程中非常容易受到自然条件因素的干扰,如果未能提前做好安全防范,极有可能造成不必要的财产损失与人员伤亡。具体而言,首先配电线路长期暴露在高空之中,类似雨雪天气、高温天气等都有可能导致线路被损毁,最终引发各种的安全故障问题。再加上雨雪天气中含有复杂的化学物质,这些物质如果侵蚀到线路本身,会导致绝缘层被腐蚀,影响配电线路正常运行。另外一方面,由于配电线路还会受到雷击这方面自然灾害的负面干扰,会导致线路运行不稳定,影响居民正常用电。同时,某些地区由于地势险峻,配电线路还会受到自然地理条件方面的束缚。诸如此类的自然因素,都有可能导致配电线路在运行过程中出现故障。
2.2人为因素
其一,考虑到配电线路几乎都架设在各个交通要塞地区,而这些地区又往往是交通事故高发地带,一旦该地区出现车祸,则有可能导致线路遭受到破坏,最终引起线路故障。而且,在交通事故频发地区的车辆运行也或多或少会对配电线路造成程度各异的损坏,促使线路运行不良;其二,当地建筑工程也会对架设好的线路造成破坏,例如某些建筑工程在施工过程中难免会出现工程变更,有些甚至需要直接对线路进行大面积改造,在此进程中极有可能引发线路故障,而且这些故障一旦发生,后续要进行定位就是一个很大的难题,因为其中涉及到的环节非常繁琐,很难在第一时间将工作推进;最后一方面的人为因素,主要表现在一些唯利是图的不法分子,这些人为了自己的私人利益,将配电线路运行过程中需要用到的电力设备盗取,然后到市场上进行非法售卖,为日后配电线路遗留了许多安全隐患,最终引发各类线路故障。
3我国10kV配电线路的接地故障快速定位方法的相关内容
3.1阻抗法
主要原理是利用故障线路零序电流、有功功率会不断增大的情况进行选线,并在消弧线圈的二次侧加以电阻,根据电流量和电压间存在的变换关系可以得出当前故障线路阻抗的同时,再结合线路的相关参数和数据,便可确定存在接地故障的具体位置[1]。阻抗法在成本投入方面相对较低,涉及的相关技术内容也比较少。只是该特点也让其在定位的精准度方面难以得到保证,而且对瞬时性的故障也难以进行检测。若存在接地故障点电流过大情况时,熄弧将会受到影响。
3.2行波法
主要原理是相关工作人员利用行波检测装置对配电线路中的行波情况进行检测,并予以详细的记录,作为必要的数据依据。确定相关内容后,对行波由故障点到设备间的传输时长进行计算,便能够获得配电线路故障点的具体位置。行波法在专业技术方面的要求不高,在精确度方面也能达到非常理想的效果,即便是配电线路的类型、电阻等方面存在差异,检测的结果也同样精确。
3.3人工巡检法
主要内容为工作人员通过利用特定的故障指示器对配电线路的温度等各项指标进行巡检,排查出现接地故障的具体位置。这种方法在成本方面的投入很低,但是巡检的整体工作用时会非常久,因为故障指示器这类设备在故障检测的精度方面难以提供有效地保障,而且10kV配电线路故障产生的电流比较小,多数情况下是无法被精确检测和捕捉到的[2]。与此同时,10kV配电网的规模正在不断扩大,配电线路的覆盖范围、长度等方面也会随之增加,接地故障问题出现的频率更是愈加频繁,想要通过人工巡检法来解决该问题必须要加大成本的投入,只是人工巡检法在效率低下方面的问题始终是非常突出的,所以,这种方式是无法与当下快节奏的发展步伐相适应的。
3.4信号注入法
信号注入法是在出现10kV配电线路接地故障时,通过向线路中注入特定信号的方式来快速定位故障点的方法。其主要工作原理为在变电站母线的电压互感线端接入相应的耦合设备,由设备向其注入指定的255Hz电流信号,并对已经注入信号的线路进行检测和判断,也就是以电流自身的特性以及电流方向作为基础进行选线,若电流在流动的过程中出现消失的情况,便可确定该点为接地故障点,此时再配以工作人员的沿线检测,便能够迅速找到具体的故障位置[3]。这种方式在对工作人员的专业能力方面的要求相对较低,只需要懂得其中的原理便可进行相应的工作,而且检测的精度也比较高。
3.5在线监测系统
在线监测系统的运用,极大地缩短了线路接地故障定位与检修的时长,还能够在定位精度方面予以进一步的提升[4]。在线监测系统在安装与应用方面都有着不同的作用和特点,例如想要对配电线路的接地故障点进行精准定位,就必须要将在线监测系统中的特定部分或装置安装在变电站的出线端,这样才能够做到在第一时间掌握线路的整体情况。想要判断产生故障的源头,就必须要将该系统的定位检测装置安装在用户端,使其能够与电力用户保持最直接且有效的距离,才能够在接地故障出现时定位产生的根源,从而更好地提升定位精准度。或者将故障定位装置安装在线路系统的各个分路中,可以实现以最快的速度定位线路中的接地故障点,如此便可以在最短的时间解决故障问题,避免线路故障因长时间得不到处置造成更加严重的经济损失。
结束语:
综上所述,想要确保10kV配电网的正常运行,必须要能对10kV配电线路中存在的暂态性和永久性接地故障予以清晰地认识,才能够在配电网运行的过程中,根据实际规模选择使用人工巡检法、信号注入法、阻抗法、行波法、在线监测系统等方法,从而有效地实现对配电线路接地故障的快速定位,为配电网的稳定运行提供保障。
参考文献:
[1]邓方鸿.配电线路接地故障快速定位解决策略[J].电子元器件与信息技术,2019,3(09):103-105.
[2]刘立刚.10kV配电线路接地故障快速定位方法的探讨[J].科技资讯,2019,17(14):50-51.
[3]罗磊.10KV配电线路接地故障快速定位方法的探讨[J].中国战略新兴产业,2018(44):231.
[4]张闻.10kV配电线路接地故障快速定位方法的探讨[J].电工技术,2018(03):94-95+97.