10kV线路跳闸的原因及降低跳闸率的措施

发表时间:2021/4/15   来源:《当代电力文化》2020年32期   作者:兰玉辉
[导读] 10kV配网系统作为供电系统的最后的环节,它是供电系统与用户连接的“过渡地带”,

        兰玉辉
        广东电网有限责任公司清远连州供电局  广东清远  511500
   
        摘要:10kV配网系统作为供电系统的最后的环节,它是供电系统与用户连接的“过渡地带”,所起的作用是非常关键的。它的运行好坏直接关系到用户的用电可靠性,那么如何有效提高10kV配电网的供电可靠性是我们必须解决的问题之一。

关键词:10K线路跳闸原因降低跳闸率措施。
一、引起线路跳闸的故障种类和原因分析
1、保护层面
按目前变电所的保护配置,能让10kV出线开关跳闸的无非是过流、速断、零序保护、过负荷联切等几种方式,但从故障引发的角度,我们重点关注的是过流、速断现象。
   就本质而言,过流和速断反映的均是系统短路电流大大超过线路正常运行时最大允许电流的情况。
        但是过流跳,由于短路电流不严重(和速断相比),因此其故障点一般在分布在线路后段,且很多情况下能够重合成功。而速断跳闸,多是由金属性短路引起,因此短路电流异常之大,且故障点肯定集中在线路前段。
   2、具体因素层面
  变电站保护动作是由站外具体故障引发的,要提高10kV线路的供电可靠性,除了要确保保护装置的健康稳定,最主要就是要能有效预防各种主客观不利因素的影响。这些因素,按是否能控,可分为不可控因素、完全可控因素和一般可控因素三大类。下面分别展开叙述。
        1)不可控因素
   从经济性出发,线路设计和施工均是按正常情况(即无严重自然灾害)开展,因此,从“先天角度”讲,10kV线路不具备抵御严重自然灾害或极端天气等不可控因素的影响是“情有可原”的。
                2)完全可控因素
        所谓完全可控,就是措施采取得当,跳闸事件是基本能够避免的。这类因素包括:
   ①保护定值
        众所周知,过流、速断等保护定值的整定,需要根据配电线路的长度、截面、负载以及上级定值等进行,因此,当负荷变动、导线改造等情况发生后,应该及时对定值进行校核或调整,以避免正常运行时发生线路跳闸。
   ②通道环境
根据故障统计数据,一些短路现象的发生是由频繁的单相接地引起的。而之所以发生多次单相接地,是因为线路通道周围有不符合高度或距离的树障、违章建筑等杂物。
对这些杂物的掌控,完全可以通过日常巡视来达成。对有可能造成线路停运的影响因素,运维人员应该坚决按相关规定来处理。
   ③线路状况
   运行年限长了,线路设备(如绝缘线、绝缘子、避雷器、配变等)会逐渐老化。而线路一老化,其各方面的性能(主要是绝缘性能)会显著下降,从而导致故障的高发。因此,作为线路运维部门或技术主管部门,应通过各种手段准确掌握线路设备的状况,每年都要对设备进行风险评估、一但评估为严重状态的设备就果断进行紧急措施进行设备更新,以确保全线始终状态良好另外,因气候、环境的影响,导线弧垂变化、绝缘子污闪等现象也应引起足够的重视。
        ④施工质量
        10kV架空线路中,导线与绝缘子的绑扎处、引导处是施工重点,若工艺不到位,是很容易造成导线跳脱出绝缘子造成零序故障。10kV电缆中,不但电缆头、中间接头的制作非常重要,在将电缆穿管时,也要非常注意对其外绝缘的保护。
        由上,保证施工质量等于在“先天”上保证了设备的健康水平。
        3)一般可控因素
所谓一般可控,就是虽能制定应对性措施,但措施的执行到位不仅仅取决于供电企业,还要看社会群体的配合。

主要有:
①外力破坏
        如工程车撞杆、撞环网柜,超高车挂断导线、挖掘机挖断电缆等。虽然电力部门对于交通要道的电杆、环网柜等设置了围墩防撞标志或围栏(且贴有夜间反光标志),对电缆做了明确标识,但每年总会有次数不少的外力破坏事件发生,极大影响(约占配网故障的45%)配网层面的供电可靠性。
        ②小动物因素
小动物影响配网安全运行主要是三个方面:一是鸟类在电线杆上做窝,树枝引发相间短路;二是鸟类戏耍时,展翅将导线的两相短路;三是猫、蛇、松鼠等进入配电房,爬上配变高压桩头,引发相间短路。
对于以上几个方面,运行人员能够做的对在配变地下进行水泥硬底化防杂草生藏小动物,周围的杂草清理干净,合理安装驱鸟器、给配变桩头加装绝缘护套等,但这些措施的效果是有,但还是不能完全彻底解决,尚需要不断探索改进。
                ③高压用户的维护
随着经济的发展,越来越多的用户申请配变容量。虽然客户经理在投产的时候将所有事项交代清楚,但由于用户的电力知识匮乏、或者用户极端不负责任,能用就用,根本不对其产权的设备进行维护,这样,产权设备的故障有可能影响到变电站内设备的安全(如用户产权的短路扰动,可能会引发系统线路跳闸)。
二、应对跳闸故障的方法
从前一节内容得知,造成10kV线路跳闸的原因是多方面的,既有可控、能控因素,也有不完全可控、完全不能控因素,在实际运行中,我们在对这些因素进行分门别类之后,就要制定应对性措施。
1、对不可控因素的措施
        由于经济性制约,我们不可能将10kV线路设计得“固若金汤”(虽然从理论上讲是可以做到的),因此,对于严重自然灾害的冲击,我们要考虑怎么抵御,并如何做好:
①事故应急预案:包括抢修、自发电、负荷调配等。
②备品备件:应齐全、足量。
        ③线路“手拉手”环网供电能力:尽量达到“N-1”及以上标准。
2、对完全可控因素的措施
因完全可控,也就等于掌握了主动权。线路运维人员或技术主管部门所要做的就是将每条措施尽量细化,建立树障黑档定期清理树障,并使之具有很强的可操作性,以确保措施落到实处。如:对线路设备状况的掌控,可制定多种巡视策略,并运用红外测温、在线监测等最新科技手段,然后建立科学的状态评估方法(如模糊评判)做到线路设备评估不拍脑袋。
三、降低配电网故障跳闸率的方式选择
        1、人工隔离方式
        由于人工隔离方式故障定位需分段试送、逐一排査确定故障点,故障査找难、耗时长,需采用新的自动化开关技术手段降低线路跳闸率和提高故障定位、隔离的效率。
2、基于电流、时间原理的馈线故障隔离技术某市区配网柱上开关采用的是科锐的真空断路器,带过流脱钩装置,具备实施这一技术的硬件条件。但由于配电网络线路短,分支多,各柱开保护整定级差配合十分困难。而且,柱开所带的电流互感器的测量精度及开关动作时间等对保护动作的选择性影响较大,线路故障时越级跳闸较为普遍,判断故障的准确性、可靠性比较差。同时,采用该技术还容易造成送电或电流击时过流脱钩装置误动作,因此,该市区网线路消了柱上开关过流脱钩保护。
3、装设分界负荷开关的故障隔离方式
        在故障跳闸原因分析中提到,配网线路的故障跳闸绝大部分是由用户产权设备或支线引起。因此,在用户产权设备和支线财产分界点装设故障隔离设备,避免用户产权设备故障波及主网,是减少线路故障跳闸率,提高供电可靠性的经济可行的办法。
结语:
综上所述,10kV配电线路的稳定运行是确保国民用电需求得以满足的重要前提,然而,受到多方面因素影响,导致配电线路故障跳闸事件频发,严重影响到了人们的正常生活与工作.经过该文研究最终发现,认真落实配电线路检修工作,总结经验提高防范能力是降低10kV配电线路故障跳闸率的有效措施.即使现阶段还无法完全避免配电线路故障事件的发生,但初步的努力现已出现成效,10kV配电线路故障跳闸率逐年递减的事实有目共睹.今后有关这一课题的研究还应继续深入,为电网运行的不断优化做不懈努力。
考文献
[1] 伍斌.10kV配电线路跳闸原因分析及对策[J].科技资讯,2013,32(2):112.
[2] 郭建文.10kV配电网存在的问题及线路安全运行的管理方法[J].中国电业技术
[3]焦红喜.输配电线路的运行维护与管理[J].科技风,2013(16)
[4]卓剑光.探讨10 kV 以下配电线路的运行维护及检修[J].黑龙江科技信息,2010(29).



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