常琳
摘要:10kV配電線路因其投入成本較低、分布范圍較廣等優勢成為電力資源運輸的重要載體[1]。10kV配電線路在我國電能源運輸中擔負著十分重要的作用,是連接用戶端和電網端的樞紐。由于10kV配電線路多、分布廣,極大地增加了故障的發生率,威脅用戶的用電安全,因此有必要就10kV配電線路進行研究,了解常見的故障類型,采取積極有效的預防措施,最大限度地降低配電線路故障率。
關鍵詞:電力系統;10kV電網;故障
引言
10kv配電線路的穩定運行成為了決定整個配電網絡供電質量的關鍵所在。目前的實際情況,大部分的10kv配電線路是在露天狀態下運行的,長時間高負荷的運行。線路發生故障的機率很高,做好相應的故障防范措施是十分重要的。
一、10kV配電線路常見故障分析
1、短路故障。10kV配電線路短路故障有兩種,一種是瞬時性短路,其主要由大氣過電壓或直擊雷引起的絕緣子性能下降、風力引起的線路纏繞、樹枝掉落在導線上等引起;另一種是永久性短路,其主要由過電壓或者外力破壞引起。常見的短路故障有線路金屬性短路、雷電閃絡短路、隔離開關弧光短路、線路引跳線斷線弧光短路等。當配網線路發生短路時會產生上萬安甚至幾十萬安的短路電流,短路電流會在導線上產生很大的電動力,從而使導線形變,也會影響監控配電線路的電壓穩定性,很有可能會造成配電中斷、設備損壞的后果。短路嚴重時,還會造成大面積的停電事故。因此,應當在配網運維過程中處理好短路故障。
2、單相接地故障。單相接地故障是10kV配電線路運行中最常發生的故障,一般在大霧或者陰雨天氣出現,主要由絕緣子被擊穿、斷線所引起。當配網線路發生單向接地故障時,很有可能造成諧振過電壓,燒壞線路及設備絕緣。嚴重時,更會產生電網事故。在配網運維過程中,倘若檢測到絕緣裝置所發出的接地信號,或者是檢測到某一相的電壓為0、其余相電壓升高到線電壓,可判定發生單向接地故障。
3、跳閘性故障。跳閘不能算作是配電線路中的故障,是電網運行中的一種自動保護方式。為了規避因電纜過度發熱而帶來的經濟虧損以及安全問題,在建設電網時會安裝配網自動化開關。配網自動化開關會根據電網的運行情況,自行判斷是否進行跳閘處理,進而達到保護電網的作用。在這個判斷過程中自動化開關瓷件起著十分重要的作用,和電纜外表面中的保護套作用類似。若沒有瓷件的保護,配網自動化開關就無法正常工作,甚至會阻礙電網正常運行。因為隨著瓷件的損毀,自動化開關中,其導電作用的元件會暴露在電網中,直接和其他帶電設備接觸,使得自動化開關因接收電網中的電力波動而產生影響自身功效的波動,阻斷電能源的運輸。預防瓷件外部損壞是避免10kV配電線路出現跳閘性故障的直接有效的方式,這要求相關工作人員在電網運行中嚴格檢查瓷件,若發現破損瓷件立即采取更換處理,確保瓷件外表的完好性。在現實工作中,極少會安排專業人員對瓷件進行逐一檢查,增加配電線路中跳閘故障風險。
二、10kV配電線路故障的有效防范對策
1、加強防雷保護。造成絕緣體擊穿的主要原因是線路受到雷電的作用后,沒有為雷電沖擊波提供一個低阻的通路,使其泄放到大地,所以安裝線路避雷器,使其吸收雷電放電能量,為雷電沖擊波提供一個通路,達到保護配電設備的目的。實踐表明避雷器的安裝密度增加,對防止雷擊和感應過電壓是最理想的,但不切合實際,運行維護工作量大,且避雷器故障和預防性試驗引起停電,為檢修而導致大量的計劃停電。采取在重點桿塔上安裝避雷器,符合點多,線廣的實際。比如同桿架設、空曠地帶、分支、易受雷擊點等。10kV配電線路存在空線,有的是分支或終端,終端桿上的絕緣子位于線路盡頭處,當雷擊波侵襲時,雷電沖擊波在終端桿上發生反射,造成線路雷擊故障。應采取的措施是:在終端桿上安裝避雷器,來泄掉過電壓及殘流。對于終端線路桿塔拆除了配電變壓器臺架的應保留避雷器。
2、應用在線監測“遙信”故障指示器。在10kV配網運維管理中應用在線監測“遙信”故障指示器,可有效減少故障檢測時間,也可對故障進行精準定位。該指示器適用于配電覆蓋范圍廣、直線多的配電網路,能準確檢測短路故障、接地故障、過流、停電等情況,并發送信息至相關責任人。例如,在發生線路跳閘故障的情況下,指示器就會向相關責任人發送故障短信,責任人根據短信上提示的內容快速找到故障點,并對其進行有效分析與處理。
3、加大設備設施維護力度。首先,面對因設備設施引起的配電線路故障,電力企業在進行日常維護的過程中要加強對設備設施的維護檢修頻率和細致程度,確保老化嚴重、性能較差或者存在安全隱患的設備設施被及時的更換掉。其次,隨著配電線路的不斷升級,對設備設施的要求也在不斷提高,電力企業在開展配電網改造的過程中也要根據實際需求對設備設施進行更換、加固,淘汰掉不符合新電網運行要求的設備,有效的提高配電網的整體運行水平,降低設備故障發生的幾率,有效的控制電路故障。最后,要借助科學技術的力量,運用新的設備和技術對配電網展開相應的維護維修工作。比如,在配電線路中安裝智能故障指示器,通過現代化的設備迅速確定故障范圍和性質,并及時反饋給相關工作人員或進行自愈工作,這樣不僅能夠提高故障維修的效率,實現對配電網的24小時監控,還能夠有效的組織故障的進一步擴大,確保配電網的穩定運行。
4、增強線路巡查監管力度。一方面工作人員應熟悉電網管理系統的操作方式,能通過絕緣監察電壓表數據、消弧線圈接地系統及中央信號的變化,準確判定10kV接地故障是否發生。若絕緣監察電壓表中顯示的數據開始下降,可考慮接地線路出現故障;若消弧線圈接地系統中報警燈或中央信號中光底牌燈亮起,應及時檢修接地線路故障。另一方面要增強10kV配電線路安全性,可采取走訪調查形式,通過觀測配電線路周圍樹木、建筑與線路的距離,預估其對線路的影響,及時調整線路位置保證10kV配電線路與四周物體處于安全距離內,防止因外力作用產生的線路故障。
5、加大對10kV配電線路的保護。在日常的運行維護中經常遇到受外力破壞的故障搶修,主要是在配電設施附近的施工挖掘工程、臨時搭建的棚架、砍伐靠近配電線路的竹木、在配電設施附近拋擲金屬物體、放風箏及繩索、懸掛標語廣告、車輛或其他重型機械撞擊導線或桿塔等。配電線路受外力破壞的主要原因是作業單位或個人不熟悉設備,沒有引起高度重視,安全意識淡薄。針對以上現象,配電管理人員要加強線路巡視維護工作,牢固樹立起一切事故都可以預防、預防勝于搶險的安全意識,及早發現事故隱患。配電設施附近的施工作業一經發現,配電線路管理人員應立即根據現場作業對配電設施危害程度的輕重緩急,采取發出隱患通知書要求停工或派專業人員到現場監護的措施,確保現場人員安全及電力設施不受損害,使一切事故可控、在控,將隱患消滅在萌芽狀態。
結束語
配電線路發生故障的原因有很多,要想提高配電線路運行的穩定性,做好配電線路運行管理和故障防范工作,就要配合現代化技術和設備,對配電線路現行的故障防范方法和措施進行優化,只有這樣才能實現對故障的全方位防范。
參考文獻
[1]徐嘉麟.探討10KV以下配電線路的故障原因與防范措施[J].農村經濟與科技,2018,28(20):237.
[2]陳麗明.10KV配電線路在運行的過程中經常出現的故障與防范措施[J].信息系統工程,2018(6):60.