10kV配电线路常见故障类型及防范措施

发表时间:2021/7/20   来源:《当代电力文化》2021年第8期   作者:陈文林
[导读] 10kV配电线路分为架空线路和电缆线路。
        陈文林
        福建省漳州市漳浦县赤土乡赤土供电所 福建363200
        摘要:10kV配电线路分为架空线路和电缆线路。架空线路所处环境复杂、周围环境相对恶劣,易发生故障,需依赖运维人员巡线检修来排查,恢复供电的过程较长,对用户用电影响大;电缆线路一般故障原因为电缆头烧毁及外力破坏,故障概率较架空线路低。
        关键词:10kV;配电线路;故障;防范措施
        1配电网常用的故障定位技术
        1.1继电保护
        现阶段配电网应用继电保护技术除了部分应用差动保护或网络保护以外,大部分地区使用三段式电流保护或反时限保护,在可以做到有效级差配合的地区,采用继电保护技术定位短路故障效果不错,并且作为就地隔离故障点的继电保护技术,可以不需要通信参与故障研判。
        1.2配电自动化
        配电自动化从2009年在国内开始试点工作,至2017年国家电网有限公司(简称“国网”)印发《运检三[2017]6号国网运检部关于做好“十三五”配电自动化建设应用工作的通知》,规范了配电自动化专业工作,国网总部也在不断修改一二次融合技术规范书,配电自动化技术不断完善,日趋成熟。
        配电自动化通过部署自动化终端实现故障定位,对于应用较理想的地区,可以实现故障快速定位。但是不管是依靠主站研判的集中式,还是不依赖主站研判的就地式,甚至是更极致的智能分布式,通信系统是配电自动化技术的基础,没有安全、稳定、高速的通信系统,配电自动化就不能可靠、快速、准确地故障定位。通信系统不可靠成为国内大部分地区配电自动化技术应用效果不理想的原因。
        2配电线路运检管理
        2.1保证施工方案的科学性
        10kV配电网建设项目在施工前应提前制定管理方案,这要求工作人员明白设计者的设计意图,掌握项目的情况,了解和熟悉每部分设计的内容,为制定管理计划做好准备。
        监理人应到施工现场进行实地检查,并模拟方案的可行性,经过审查后再制定最终方案,从而保障项目管理的科学、准确以及公正。制定施工方案时注意将每个10kV配电线路划分为若干独立的地方,明确划分每个10kV配电线路的供电区域,确保电网负荷满足当地居民的用电需求,履行区域管理职责。降低电缆重复敷设的可能,确保全区维修人员工作停电,保障维修人员安全。
        2.2故障采集定位系统实现步骤
        (1)高频信号发生终端根据线路与杆塔结合点的总数分配不同频率的高频信号,不同频率的高频信号按距离线路远近的方式从小到大发送,此为一组发送数据,根据时间间隔再次按此方式发送。(2)每条线路与杆塔结合点通过耦合电容、结合滤波器与高频信号采集器采集所设频率的高频信号。(3)数据芯片将高频信号发生终端与高频信号采集器所发送与接收的高频信号频率、功率数据及线路与杆塔连接点位置数据通过基站发送至监控终端服务器。(4)监控终端服务器收到接收功率与发送功率后,通过计算判断线路各相频率对应的功率损耗是否在正常范围内。
        2.3认真核查线路故障情况
        现阶段,10kV配电线路出现故障,基本是依靠人工进行核查,找到故障位置及原因后再填写线路故障台账,线路故障台账对线路改造及后期的增加开关有很大参考价值,因此现场线路运维人员应重视台账,对出现的故障进行认真核查。
        2.4合理布点开关位置
        目前,线路改造或新建线路已开始采用智能断路器,但每条线路只能安装有限的智能开关,因此将智能开关安装在合理位置就显得非常重要。

首先根据线路年度/季度故障发生及核查情况掌握线路的整体故障情况和特征,了解各分支线的供电负荷情况及各联络点情况,对智能开关位置进行合理布点规划;然后现场勘查待安装地点的无线信号强度及周围环境,确定开关最终安装位置。
        2.5从根本上解决闪络问题
        要从根本上解决闪络问题,就要通过综合性的手段整体上提高10kV配电网的运行状态。通过安装绝缘热缩管,既能提高抗污染能力,又能有效防止小动物引起的短路。此外,在变电所10kV配电室,可采用增加吸湿器等类似装置来缓解空气湿度。
        2.6选择适当的电力系统结构
        对当前的10kV电网来说,在设计其结构时,双回线的设计并不普遍。由于双回路传输线的安全性和可靠性,双回路传输线具有出色的电源和传输能力,最大的优点是可以在干线上建立多个分支,增加线路开关的数量,并控制直线上分支线路的停电范围,这可以有效地减少停电造成的经济损失,应该广泛使用。因此,在对10kV配电网的结构进行设计时,需要选择适当的电力系统结构和布线类型。不断优化配电网络的结构,例如通过合理选择电源结构和布线来实现结构优化。在当前的10kV配电网络中,双回路的数量相对较少,由于二回路传输线的高可靠性,电源和传输容量很大。在主干线上安装分支线路,在人口稠密的地区可以通过设置地下电缆,并添加线路开关以限制分支线路故障和停电的范围,并减少因停电而造成的损失。
        2.7提高配电检修水平
        应加强管理网络和组织体系建设。加强可靠性专业培训和新法规的认真学习,进一步加强基础数据的完善和积累,加强配电网安全运行管理,安排配网系统各项目相应的维护管理工作,充分调动各部门的积极性,从而加强对配电网安全运行的管理,有效利用电能,避免不必要的损失。按照相关规定检查和维护电网线和设备,并及时处理发现的问题。进行24h检查,减少潜在事故并确保配电、传输线和设备的安全正常运行。检修相关电源设备时,必须与当前的安全管理和生产控制紧密合作,有效发挥其他部门的积极性,配合完成检修并提高供电效率。
        3常见故障预防措施
        (1)对于车辆撞击电杆多发地区,围绕电杆加装遮挡或护栏,张贴警示标识,并在多发期到来前加强反外力宣传。(2)对于施工机械外力多发的世园会、冬奥配套工程周边,加装视频监视装置,将视频信号接入值班室,由值班人员24h监视。(3)对于农村房建碰线多发村镇,启动区间配网线路迁改,将线路迁移至村镇周边。(4)对于树线矛盾多发或森林覆盖率较高地区,购置激光清障仪,对线路下方低于安全距离的树木或搭挂异物进行清理。(5)对于鸟害较多地区,将配网线路电杆集中更换为菱形横担,同时适当装配驱鸟器等设备。(6)对于雷害多发地区,定期更换配网线路避雷器,畅通避雷器与大地的连通路径,必要时可适当降低接地电阻。(7)对于风速常年较大地区,可将线路更换为风阻系数较低的低风阻导线,有效降低导线舞动幅度,还应选择张力较大、绝缘程度更高的导线。(8)对于用户内部故障多发线路,增加柱上断路器配置数量,合理规划柱上断路器间隔,优化10kV配网柱上断路开关配置,提升不同变电站、不同10kV配电线路的互倒互带能力;对于用户内部故障多发用户,排查用户柱上负荷开关隐患,核查定制设置,确保故障及时、正确切断。
        结论
        在总结配电线路常见故障的同时要深刻剖析每个故障产生的原因,以便根据具体情况寻找更加具有针对性的解决措施,最重要的是做好预防措施,尽量减少故障的发生,因此需选用合适的设备,加强人员专业培训,合理布置设备。
        参考文献:
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        [3]利鸿焕.低压配电系统电气故障与安全保护措施分析[J].中国住宅设施,2019(1):53-55.
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