淺談10kV配電架空線路斷線故障檢測與試驗技術(shù)

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摘要：新時期，國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，也促進(jìn)了供電企業(yè)的發(fā)展。在實際的供電線路出現(xiàn)故障的過程中，供電企業(yè)能夠及時采取有效的措施進(jìn)行解決，進(jìn)而全面的提高了供電線路供電的可靠性。本文為了保證配電線路的安全可靠運行，必須按規(guī)程規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和周期對有關(guān)線路技術(shù)參數(shù)進(jìn)行檢測分析，供同行參考。

在電力系統(tǒng)中，高壓電力設(shè)備運行的安全性與可靠性必須要得到有效的保障，否則，任何可能的后者潛在的事故隱患便會給國民經(jīng)濟的正常運行造成可以預(yù)見的甚至是實質(zhì)性的損害。本文就電力設(shè)備的高壓試驗技術(shù)及其相關(guān)安全技術(shù)進(jìn)行了分析和探討。關(guān)鍵詞：電力設(shè)備；高壓試驗技術(shù)；安全技術(shù)；

關(guān)鍵詞：供電企業(yè)；故障危害；配電線路檢測；試驗技術(shù)

一、常見線路故障

1、配電設(shè)備問題引起的故障

在配電網(wǎng)線路發(fā)生了故障后，電壓的大小跟斷線故障點的位置是緊密相關(guān)的，有很多的配電設(shè)備未檢修或久未更換，就會產(chǎn)生配電設(shè)備不能正常工作而引起的線路事故。如：配電線路上的絕緣子設(shè)備破裂，就會引起配電線路的異常接地現(xiàn)象，由于絕緣子久未清理，上面的污垢可能就會引起絕緣電阻的降低、放電等現(xiàn)象，如果跳線的話還可能造成配電線路的事故發(fā)生，甚至發(fā)生人身傷亡事故。還有一些配電設(shè)備，可能工作人員的操作不當(dāng)，而導(dǎo)致的配電線路短路等現(xiàn)象。

2、雷擊造成的線路故障

眾所周知，在配電網(wǎng)線路中，引起接電故障發(fā)生的因素有較多，主要有以下一些因素，目前，很多的線路都采用的是高空架線的方式配送線路。而且，還有一些線路之間的距離比較遠(yuǎn)，中間線路的區(qū)域較為空曠，沒有一些高大的建筑物以及防雷擊的措施，尤其是在雨季時或是雷雨較多的地區(qū)遭到雷擊破壞的程度越來越大。在線路以及線路上的設(shè)備遭到雷擊后，很容易會出現(xiàn)絕緣子損壞、線路斷線、避雷器損壞、配電變壓器燒毀等一些電網(wǎng)線路事故。

3、單相接地故障的原因

在配電網(wǎng)線路運行中，當(dāng)配電線路發(fā)生接地故障的原因主要有以下幾個方面：①是導(dǎo)線在絕緣子上固定活綁扎不夠牢固，導(dǎo)致線路脫落到地上或橫擔(dān)，進(jìn)而造成了單相接地的故障。②是有些部分的拉線線路被盜后，導(dǎo)致線路落到了導(dǎo)線上。③是配電網(wǎng)變壓器的高壓接頭斷線，使其無法進(jìn)行正常的導(dǎo)線連接。④是配電網(wǎng)變壓器的高壓繞組的單相絕緣接地或擊穿。⑤是導(dǎo)線線路上的分支熔斷器擊穿或絕緣。⑥是樹木的短接，樹木的短接問題是較為常見的造成配電線路單相接地的主要原因，主要就是由于這些外在的原因造成配電線路單相接地。根據(jù)近幾年對發(fā)生單相接地故障的調(diào)查，大多的都是由于樹木短接、絕緣子擊穿、異物搭接、導(dǎo)線斷線等主要原因。

二、絕緣子檢測

1.絕緣子的測驗

在電力高壓試驗中，電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗是保證設(shè)備安全運行的重要措施。通過試驗，絕緣電阻測量是最為方便、簡單的預(yù)防性試驗，而現(xiàn)場測試檢測絕緣子的絕緣電阻方法可分為停電測試和帶電測試兩種。檢測設(shè)備通常是絕緣電阻表。常用的測試儀表有ZC25B—4或ZC25—4型絕緣電阻表，其測量范圍為0-1000MΩ，額定輸出電壓為1000V，試驗電壓有效值為1500V。

（1）試驗過程中，關(guān)于現(xiàn)場停電檢測絕緣子電阻。現(xiàn)場停電檢測絕緣子電阻，如圖1所示。

（a） （b）

圖1 用兆歐表在停電線路上測試絕緣子

a.測試懸式絕緣子；b.測試針式絕緣子

一般來說，在線路發(fā)生多相斷線的故障時，電流其變化的情況是相同的，所以檢測時，首先應(yīng)斷開架空線路兩端總開關(guān)，并在開關(guān)的操縱手柄上掛“有人工作，禁止合閘”的警告牌，將線路進(jìn)行可靠接地。登桿測試絕緣子時，應(yīng)將絕緣電阻表的測試線換成兩根同規(guī)格的電線，以便一個人在地上測試，一個人登桿。也可不登桿，當(dāng)測試夾子夠不著絕緣子時，可用簡易的測試桿將測試線引長后再進(jìn)行測試。

為了說明問題，在試驗過程中，我們通常是用絕緣電阻表進(jìn)行測試。而常用的測試儀表有ZC25B—4或ZC25—4型絕緣電阻表，其測量范圍為0一1000MΩ，額定輸出電壓為1000V，試驗電壓有效值為1500V。

（2）大家都知道，由于絕緣子的周圍灰形成電磁場，按照絕緣子的分布情況，確定電力設(shè)備中的絕緣狀態(tài)是否發(fā)生劣化或絕緣子內(nèi)部是否存在缺陷，所以，在運行線路中帶電測試絕緣子。在運行線路中帶電測試絕緣子串上的電壓分布的目的是驗證絕緣子串上分布電壓正常與否，而判斷絕緣子的質(zhì)量情況。然而由于受電桿接地和絕緣子串的電容影響，在整個絕緣子串中承受電壓最大的是靠近導(dǎo)線的第一片絕緣子，后面各片所承受的電壓則依次減小，中間的絕緣子上承受的電壓是最小的.而靠近模擔(dān)處的絕緣子所受電壓又略高一些。用絕緣測試桿進(jìn)行帶電檢測絕緣子電壓分布必須嚴(yán)格執(zhí)行帶電作業(yè)操作規(guī)程。

在配電線路運行過程中，有的線路設(shè)備的質(zhì)量較差，設(shè)備也不符合要求，所以檢測時應(yīng)至少有兩人操作（一人操作，一/監(jiān)護(hù)并作記錄）：操作人在操作時，應(yīng)與帶電部分保持足夠的距離，操作人手拿測試桿，不準(zhǔn)握于護(hù)環(huán)以上；監(jiān)護(hù)人應(yīng)全程注視操作人的操作遇有不安全的動作，應(yīng)及時制止。

建議提高線路的耐雷水平，但提高線路的耐雷水平時，避免因線路提高絕緣水平而不被雷擊，以免發(fā)生危險。在雨、雪、霧和潮濕天氣或有大風(fēng)時禁止進(jìn)行測試工作，對于線間距離較小的轉(zhuǎn)角桿塔以及換位桿塔，不能使用絕緣子測標(biāo)桿進(jìn)行測量。在測試中，發(fā)現(xiàn)不良絕緣子達(dá)到全串的半數(shù)時，應(yīng)停止測試，以免造成接地故障。對于35kv及以下電壓的電力架空線路的針式絕緣子不得采用絕緣子測試桿進(jìn)行測試。

2.絕緣子泄露電流的測試

（1）在進(jìn)行測試時，是一項危險的工作，安全工作非常重要，對于實驗的操作程序，要按照相關(guān)的操作程序和規(guī)范進(jìn)行，對于絕緣子泄漏電流的檢測。通常情況下，電力設(shè)備的絕緣耐壓試驗在進(jìn)行之前不允許進(jìn)行破壞性試驗。而且配電線路設(shè)計采用針式絕緣子的情況是比較廣泛的。由于針式絕緣子在線路電壓的作用下，其絕緣性能程度不同就有不同數(shù)值的泄漏電流流入大地。為此，根據(jù)上述特性，利用絕緣測試桿將絕緣子的泄漏電流引向測試桿的微安表，即可讀出泄漏電流值。它是由探測接觸叉，電阻R1、R2，二極臂VDl一VD2橋式整流器及微安表，絕緣桿（可做成多節(jié)可拆卸式），接地線，接地極等組成。絕緣子測試桿除購買外，也可以自制。

（2）配電線路開展檢測工作時，可以采用絕緣子測試桿測量絕緣子泄漏電流的試驗方法。 配電線路開展檢測工作時，根據(jù)狀態(tài)分配情況，將220v交流電源火線接于“試表接頭”端，零線接到儀表的“接地線”端，觀察微安表的指示。而開展工作，是為確保測試桿工作可靠，在使用前應(yīng)進(jìn)行試驗和檢查。如檢查絕緣桿表面的絕緣是否完好，有無損壞，各接頭是否連接緊密等。測試時應(yīng)注意事項與上述用絕緣桿檢測絕緣子基本相同。但測試前（上桿前）必須先將測試桿的接地極插入地中。接地極插入地中的深度必須大于0.3m。

三、配電架空線路絕緣電阻及導(dǎo)線接頭測試

1.配電架空線路絕緣電阻

配電線路開展工作時，一般情況下，配電線路絕緣電阻的檢測必須先將該線路停電，然后用2500V的接地?fù)u表從絕緣電阻表上的“y”端引接線到架空配電線路的某一相導(dǎo)線鈕接，“E”端則鈕接地線。測量結(jié)束后，應(yīng)斷開“L”端鈕的引線，再停止搖動手柄，防止線路電容電流向絕緣電阻表放電，最后還應(yīng)將線路導(dǎo)線進(jìn)行放電處理，即完成線路導(dǎo)線電阻測試工作。

2.導(dǎo)線接頭測試

通過分析和判斷，在條件允許的情況下，根據(jù)實際情況對架空線路上的導(dǎo)線接頭發(fā)生故障的原因有以下幾點：一是機械力的損壞；二是導(dǎo)線連接不良使接觸電阻值增大。兩者又是互相影響的，導(dǎo)線接頭燒壞，就會降低機械強度，更容易被拉斷。為了判斷導(dǎo)線接頭的性能，可根據(jù)絕緣電阻下降的倍率K值（或稱“接電阻比”或絕緣電阻比較系數(shù)）來衡量。當(dāng)電阻比超過2時，就必須盡快將該接頭剪斷重新連接。對于接頭電阻比大于1.2而小于2的接頭，也應(yīng)當(dāng)作為缺陷加強監(jiān)督或安排在下一次檢修中處理。測試導(dǎo)線接頭電阻比的方法，可分為帶電測試相停電測量兩種。

（1）為加強配電線路的工作，停電線路上接頭電阻比的測試是必不可少，而停電測試接頭，通常情況下，都是結(jié)合線路停電檢修時進(jìn)行的，測試方法分為電流表一用電流表一毫伏表測試法測試時，還要將電流表A和變阻器、蓄電瓶串接起來，用較長的絕緣導(dǎo)線通過接線掛鉤，接到線路導(dǎo)線接頭的兩側(cè)；然后調(diào)節(jié)變阻器，通過電流表觀察，保持一定的電流值。

（2）對于電力設(shè)備來說，一般也需要進(jìn)行周期性的例行試驗，隱患問題，防止因此發(fā)生重大的事故。還可以通過，帶電線路上接頭電阻比的測試。帶電測試導(dǎo)線接頭的電阻比的基本原理是通過測試導(dǎo)線中通過的負(fù)荷電流所產(chǎn)生的電壓降來進(jìn)行的。