段越伟
内蒙古自治区锡林郭勒盟二连浩特市 二连浩特供电局 内蒙古自治区 011100
摘要:农村配电网承担着农村配电的重要任务。然而,农村电网的路径环境不同,用电设备混杂,诸多不利因素影响农村电网运行的安全性、可靠性和优质经济性。因此,通过对故障发生的实际调查,深入分析研究,总结高频严重故障类型,并提出切实有效的对策,实现农村电网运行安全可靠性和供电性能的提高。
关键词:农村配网;故障;措施
一、农村配电网频繁故障及原因分析
1.外部因素
1)自然原因
农村电网的配电线路暴露在野外,容易受到恶劣天气的影响。自然因素是配电网故障和跳闸的主要原因。
首先,猛烈的暴风雨和雷电很容易导致事故和大规模停电,需要注意和预防工作。强风很容易使电线杆歪斜和倒塌,并拉着相邻的电线杆,从而将危险扩散到周围。大风伴随着暴雨,平地上的地基会很软,山面可能会滑动,倒极的危险会迅速上升。与猛烈的暴风雨相比,雷击跳闸故障更加频繁。雷电可能直接击中架空线路,造成剧烈发热,在局部空间形成异常高温,导致配电网断路、大规模停电;雷电也可能击中电缆头,或者雷击点靠近线路,空气绝缘击穿,造成跳闸故障。关键在于电缆制造工艺差,设备老化,防雷控制能力低。根据分析,雷击故障的主要原因是架空线路防雷系统设计不良和防雷措施不到位。
其次,中国北方冬天寒冷大雪。积雪使配电网负荷增加,寒冷使配电线路冻结变厚,配电线路弧垂增大,严重时可能导致断杆故障。在风雪中结冰也很容易导致机组运行方式的改变和室外电气设备的损坏。
2)树障
在袁野、竹林密布的山区,农村电网配电线路交叉存在安全距离不足的隐患。还有一个跳闸故障是由于山区的风雪导致树木脱落,撞到下面的配电线路。还有一次触电事故,工人在砍树时对树木的下落方向控制不好,落在配电线路上可能造成跳闸故障,危及配电网的稳定运行,甚至造成人员伤亡。
3)动物引起的故障
在农村配电网覆盖区域,动物活动频繁,其中鸟类、蛇、鼠最具代表性,造成农村电网跳闸故障比例最高。鸟会在相线之间穿梭,在电线或塔上升降,筑巢,啄复合绝缘子等。,这将导致短路跳闸等故障。故障类型可概括为大鸟短路、鸟巢短路、鸟粪短路。蛇钻入配电变压器,触碰刀闸,造成短路,导致运行设备放电,绊倒蛇。
2.设备因素
1)设备陈旧老化,投资长,维护不及时不到位,安全系数降低。但农村生活水平逐年提高,用电量总量逐年增加。电力设备在高负荷下运行多年,不堪重负,容易发生故障。如果绝缘子因长期使用而老化、污损或损坏,其绝缘值会迅速下降,很容易损坏并导致故障。
2)变压器故障,如匝间短路、桩头引线脱落、油量少、不易冷却等。,将影响配电线路,并对农村电网的安全产生不利影响。
3)避雷器故障。农村电网野外杆塔较高,失去保护伞避雷器保护功能时,容易被雷击,造成过电压跳闸故障。比如氧化锌避雷器应用广泛,密封性差,防潮能力相对较低,因潮湿而内部击穿会使其失效。
3.人性因素
农田配电网络设施遭到破坏。
1)焚烧农作物秸秆:每年都有大量焚烧秸秆的违法行为发生在田间,烟雾浓重,污染严重。燃烧和污染的绝缘体可能导致短路跳闸。
2)拆除电杆拉线:拉线是为了将电杆固定在特定位置而设置的,但拉线给农田机械化作业带来不便,所以由生产者自行拆除,容易造成电杆倒塌的危险。3)借塔四周土:烧砖盖房的违法行为威胁到电杆基础的牢固性。
农村电网设计质量不足、设备选型不当、需求侧负荷预测不准确、运行维护检查不及时、不认真、施工过程中电线瓷件连接松动、配电线路过紧等技术操作都是农村配电网的安全隐患。
二、农村配电网故障应对措施
1.应对外部因素导致的故障的措施
1)提高农村配电网预防自然灾害能力的措施
外部自然因素对农村电网的安全稳定影响最大,必须高度重视,尽量降低故障率。首先,在选择农村电网走廊规划时,要统筹考虑,综合设计,避开故障多发区。重视避雷器的作用和安装,落实避雷器的选择原则。优选的氧化锌避雷器具有良好的非线性伏安特性,雷电过电压的幅值可以得到理想的控制。避雷器在正常电压下处于绝缘状态,雷击过电压时处于低阻状态,动作响应快,无延时。闪电通过地线释放电流进入大地。消除雷电过电压,避雷器立即恢复绝缘状态,配电线路得到有效保护。农村电网接地系统需要定期测试,以确保其正常稳定运行。在某些路段,为了提高防雷效果,可以考虑架空地线,有效地将雷电释放到大地,加强对农村电网的保护。
其次,针对暴雨、雨雪冰冻天气,供电公司提前制定了合适有效的应急预案,以满足紧急需求,并密切关注气象信息,组织协调各方力量,服从应急救援指挥部的统一调度。
2)配电网树障的人性化清洗及技术措施
供电公司与树主签订协议,关注群众利益和困难,完成经济补偿和修剪任务,实现树线和谐、社会和谐的目标。在清理树障时,工作人员要时刻拉紧安全绳,一点也不能松懈。特别是10 kV农村电网线路,如果有树枝树叶接触或接近的树木障碍物,应先切断电源或使用绝缘工具进行有效隔离,然后再清除障碍物。清除树木障碍的关键环节之一是控制树木砍伐的向后方向,使向后方向偏离导线。徒手、绳子、镰刀过去常用,但效果不理想。介绍了一种新型、更安全、更高效的树木切割辅助工具——叉式定向工具,可将绝缘标准从36 V提高到10 kV。叉具结构包括两部分:半圆弧钢圈和支柱。钢圈内侧有几个钢钉,便于分叉树枝;外侧中部与支柱连接。支撑杆由多个绝缘套筒旋转连接而成,每个套筒的两端分别设有内螺纹和外螺纹,使用时旋转连接,工作完成后反向旋转拆卸,使用简单,单人操作方便高效。套管的使用数量由实际运行时支柱的总高度决定,套管由高机械强度的优质绝缘材料制成,耐压为10千伏。推叉头定向工具,把树砍到工人对面,安全性更高。鉴于新建农村电网跨越花园,在一定合适的情况下,也可以考虑大跨度方案,大大减少后期运维保护工作。
3)动物诱发故障的预防和控制措施
农村配电网鸟类防控措施包括:堵鸟如用鸟刺,诱鸟如用人工鸟巢,驱鸟如用旋转风车等。防鸟措施要与生态稳定相结合,鸟巢要拆除,不能盲目拆除,要根据实际情况区别对待。如果塔上的鸟巢离列车员较远,不会影响线路安全,还会赶走其他鸟,所以要保持在原位。防蛇防鼠,堵塞侵入电力设备的漏洞,检查旧设备缺陷,及时改造或更换;利用红外测温等技术手段对设备进行在线监测,及时发现问题,防患于未然;定期开展专项治理活动,驱赶蛇鼠。
2.设备故障措施
1)老化设备应及时修复,消除隐患;或者升级,增加容量以满足今天的需求。绝缘子是否损坏可以通过目测和望远镜观察,如果是,应该更换。为了减少和消除绝缘子污闪事故,通常采用定期清洗导电污染物或使用防尘绝缘子。细长复合绝缘子的使用有利于防止雷击闪络故障。
2)防雷、短路、过载保护是任何配电变压器的基本设置。熔断器用于短路保护,钳形电流表用于三相不平衡检测,变压器油检测包括油位、油温、油色、漏油。
3)每年雷雨季节前,应仔细测试避雷器和接地引下线。避雷器不合格,立即更换;接地引下线应为钢筋或扁钢,不得使用铝线。
3.应对人为因素造成的故障的措施
控制污染农网焚烧秸秆行为,要做好宣传,提高农民认识,出台政策,严格控制;还需要制定合理的秸秆处理方法,如在收割机上安装秸秆粉碎设备,使秸秆残渣得到施肥和回收。为便于现场机械作业,并排除撑杆造成的障碍,可根据情况采用直撑杆、高桩撑杆或铁塔等措施代替撑杆。
在农村配电网的规划设计中,需要准确分析覆盖区域内不同站点用电的具体情况,合理配置和优化低损耗、高效率的新型变压器,进行无功补偿,安装相应的电容器,将农村电网与周边城市电网进行整合,并与优势电网衔接进行总体规划设计。同时,考虑到农村经济形势稳步上升,面向未来,综合设计确保农村电网安全可靠运行。
参考文献
[1]朱冬平.10kV配电网线路变配电工程安装技术分析[J].地产,2019(20):136.