高速公路供配電系統(tǒng)與故障排除技術(shù)要點(diǎn)探討

李彥強(qiáng)

（廣東交科檢測有限公司，廣東廣州 510550）

1 高速公路供配電系統(tǒng)常見的系統(tǒng)故障問題

從客觀表現(xiàn)來看，高速公路供配電系統(tǒng)在日常運(yùn)行過程中，會出現(xiàn)很多系統(tǒng)故障問題，主要有以下幾種。

1.1 系統(tǒng)設(shè)計不當(dāng)引發(fā)的故障

在高速公路供配電系統(tǒng)設(shè)計過程中，會因為設(shè)計不當(dāng)引發(fā)一些故障問題，如在冰雪環(huán)境較為惡劣的區(qū)域，一些設(shè)備缺乏針對性保護(hù)，進(jìn)而出現(xiàn)一些故障或者損壞問題，降低了系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量，或者受地形地勢的影響，一些設(shè)備無法安全運(yùn)行，也影響了供配電系統(tǒng)的運(yùn)行效果。

1.2 雷害事故

雷害事故是高速公路供配電系統(tǒng)運(yùn)行中危害非常大的事故，該事故會使得供配電系統(tǒng)產(chǎn)生非常大的系統(tǒng)故障。在架空輸電線路中，雷害事故時有發(fā)生。在雷害事故影響下，過電壓波會對供配電變電站、開閉所造成非常大的危害，進(jìn)而會造成供配電系統(tǒng)中線路、變電站等出現(xiàn)故障問題。因為雷害事故中的雷電電流數(shù)值非常高，超過了供配電設(shè)備的承載力，易導(dǎo)致導(dǎo)線熔斷、瓷瓶炸毀等問題，引發(fā)系統(tǒng)故障。

1.3 線路短路故障

在高速公路供配電系統(tǒng)運(yùn)行過程中，線路短路問題是較為常見的問題，當(dāng)前用電量不斷增多，使得供配電系統(tǒng)的負(fù)荷增大，一些線路無法負(fù)荷供電量，進(jìn)而出現(xiàn)短路問題。如常見的三相短路、二相短路、二相接地短路以及單相接地短路問題等，嚴(yán)重影響了供電質(zhì)量，特別是三相短路，在高速公路供配電系統(tǒng)運(yùn)行中時常出現(xiàn)。

1.4 設(shè)備線夾發(fā)熱燒損故障

設(shè)備線夾發(fā)熱燒損問題是高速公路供配電系統(tǒng)常見的故障之一。在運(yùn)行過程中，設(shè)備線夾的接點(diǎn)部位會受到負(fù)荷、震動以及氧化等的直接影響，造成該部位出現(xiàn)松動的情況，進(jìn)而提升了電阻，增加了過熱燒損的風(fēng)險。在高速公路供配電系統(tǒng)運(yùn)行過程中，這種問題時有發(fā)生，特別是在10 kV 線路的耐張桿刀閘部位，設(shè)備線夾發(fā)熱燒損故障非常容易出現(xiàn)。如果不及時加以處理，會造成極大的危害，更甚者還會損壞發(fā)動機(jī)、監(jiān)控設(shè)備等。

1.5 污閃故障

污閃是電氣設(shè)備外絕緣表面在較長一段時間的積污后，出現(xiàn)的閃絡(luò)現(xiàn)象。在高速公路供配電系統(tǒng)運(yùn)行過程中，污閃問題較多發(fā)于架空導(dǎo)線絕緣子上，危害性較大。在日常管理過程中，要想排除這一故障，就需要做好全面防治工作。特別是高速公路建設(shè)過程中，一部分架空線往往會在極端惡劣的天氣下運(yùn)行，如大霧、大雪天氣，非常容易出現(xiàn)跳閘的情況。

1.6 鼠害造成的系統(tǒng)故障

鼠害對于高速公路供配電系統(tǒng)的危害非常大，甚至?xí)a(chǎn)生難以估計的損失，且管理起來難度較大，給供配電系統(tǒng)維護(hù)工作帶來了非常大的影響。一些老鼠會爬進(jìn)開關(guān)柜，導(dǎo)致低壓側(cè)無法輸送電流，或者爬上變壓器造成變壓器短路問題，出現(xiàn)故障報警等。尤其很多高速公路的輸配電線路處于野外地區(qū)，線路會經(jīng)過地溝和線井部位，這些區(qū)域的鼠害非常嚴(yán)重，時常會出現(xiàn)因為老鼠啃咬造成電線短路斷路等問題，并且會進(jìn)一步造成線路器材的燒毀等連鎖反應(yīng)。也正因為如此，在高速公路供配電系統(tǒng)維護(hù)過程中，防治鼠害一直是一大難點(diǎn)。

1.7 設(shè)備安裝故障

設(shè)備的安裝質(zhì)量不佳也會出現(xiàn)一些故障問題，引導(dǎo)高速公路供配電系統(tǒng)出現(xiàn)后臺警報問題。特別是當(dāng)設(shè)備運(yùn)行到一定時間內(nèi)，設(shè)備出現(xiàn)故障的概率會大大增加，如在箱變安裝過程中，由于高壓進(jìn)線電纜和干式變壓器高壓連接片距離過近，如果運(yùn)行時間較長的話，極大地增加了后臺過流Ⅱ段報警，進(jìn)而使供配電系統(tǒng)出現(xiàn)發(fā)光、異響等問題，更甚者還可能出現(xiàn)電纜頭應(yīng)力管、高壓連接片發(fā)熱燒融的情況，極大地危害了高速公路供配電系統(tǒng)安全。

2 高速公路供配電系統(tǒng)常見故障的排除方法

2.1 設(shè)計不當(dāng)引發(fā)故障的排除方法

針對高速公路供配電系統(tǒng)故障問題，首先需要做好防治方案，特別是在系統(tǒng)設(shè)計過程中，要強(qiáng)化設(shè)計管理。在對供配電線路進(jìn)行設(shè)計時，要全方位進(jìn)行把控，預(yù)先進(jìn)行詳細(xì)地調(diào)查分析，做好整體規(guī)劃，充分考慮地理環(huán)境特點(diǎn)，找到最優(yōu)的設(shè)計方案，充分保證供配電線路的科學(xué)合理性，滿足高速公路用電需求的基礎(chǔ)上提升設(shè)計的有效性。同時，對于系統(tǒng)運(yùn)行的設(shè)計管控，也要充分滿足客觀需求，一定要做好供配電系統(tǒng)驗收工作，全面把控施工現(xiàn)場的客觀情況，嚴(yán)格檢查高速公路供配電線路的施工狀態(tài)，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，提升管理的有效性。一些環(huán)境較為惡劣的地方要強(qiáng)化驗收工作，并根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蚝偷匦蔚貏萏攸c(diǎn)來針對性檢查一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)的質(zhì)量，如在一些容易被冰覆蓋的線路區(qū)域，要嚴(yán)格按照規(guī)定來設(shè)定對檔距離。而供配電線路設(shè)置中，一部分線路非常容易出現(xiàn)誤動的情況，為此，在設(shè)計初期，一定要安裝相應(yīng)的防誤動設(shè)備，最大限度地防治誤動引發(fā)的故障問題，并充分保障驗收工作的良性開展，不斷提升驗收質(zhì)量，對于存在的問題，要第一時間發(fā)現(xiàn)并及時解決，將安全隱患扼殺在初始階段，避免出現(xiàn)更大的問題和故障。通過良好的保障，為高速公路供配電系統(tǒng)運(yùn)行打下基礎(chǔ)。

2.2 雷害事故排除方法

想要解決雷害事故造成的故障問題，需要全方位做好供配電系統(tǒng)的防雷保護(hù)，特別是一些架空線路位于雷害事故多發(fā)區(qū)，因此要做好防雷保護(hù)，在全線安裝避雷線，并更換防污絕緣子，特別是對于交叉跨越部位，要安裝避雷裝置。對于35 kV 及以下變電站，則安裝相應(yīng)的獨(dú)立避雷針，同時安裝所需的消弧線圈以及自動重合閘，從而提升防雷害的有效性。

2.3 線路短路故障排除方法

基于線路短路故障的特點(diǎn)，應(yīng)該在高速公路供配電系統(tǒng)中安裝繼電保護(hù)裝置，當(dāng)線路處于超負(fù)荷的情況時，繼電保護(hù)就可以觸發(fā)保護(hù)功能，及時跳閘，使得存在故障的線路被切斷，這樣就可以避免故障的不利影響繼續(xù)擴(kuò)大，也能夠讓沒有發(fā)生故障的線路繼續(xù)正常運(yùn)行，并且同時可以啟動備用電源，從而保障高速公路供配電系統(tǒng)正常運(yùn)行。如圖1所示。

2.4 設(shè)備線夾發(fā)熱燒損故障排除方法

為了解決此故障，需要維護(hù)人員加強(qiáng)日常的巡視工作，尤其是重視夜間巡視，充分了解設(shè)備線夾發(fā)熱燒損的表現(xiàn)，特別是在燒損初期，會出現(xiàn)發(fā)光和發(fā)熱的現(xiàn)象，因此維護(hù)人員一定要做好針對性巡視和排查，并進(jìn)一步加強(qiáng)監(jiān)管，在遇到故障時，要進(jìn)一步強(qiáng)化對采購設(shè)備的檢驗工作，保證其性能安全可靠，并做好定期更換工作。

2.5 污閃故障排除方法

為了加強(qiáng)對污閃故障的排除，高速公路供配電維護(hù)人員需要通過應(yīng)用防污絕緣子來防治污閃故障，尤其是在系統(tǒng)設(shè)計過程中，要充分考慮客觀情況，相應(yīng)地提升絕緣等級，或者增加防污閃設(shè)備，如圖2所示。

圖1 高速公路供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計圖

圖2 高速公路供配電污閃設(shè)置示意圖

在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，定期做好清掃清洗工作，保持線路絕緣部位的干凈整潔，對于有可能出現(xiàn)污閃的部位噴涂防污閃涂料。而對于出現(xiàn)污閃故障的部位，要全方位進(jìn)行分析和思考，找到問題的癥結(jié)所在，分析故障產(chǎn)生的原因，然后相應(yīng)地增加排除產(chǎn)生污閃的可能性措施，避免污閃故障的再次發(fā)生。同時也進(jìn)一步加強(qiáng)巡視工作，做好檢驗工作，特別是在車流量高峰期，要做好日間和夜間的巡視工作，及時發(fā)現(xiàn)問題并處理，從而保障高速公路供配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2.6 鼠害帶來的故障排除方法

在排除鼠害問題時，要求高速公路變電站以及開閉所在修建時認(rèn)真執(zhí)行防鼠封堵操作，要相應(yīng)地安設(shè)粘鼠板、捕鼠籠、超聲波滅鼠器等設(shè)備，布置于電纜溝，變壓器室等部位，并定時檢查，及時清理。而在供配電系統(tǒng)設(shè)計過程中，要在鼠患多發(fā)地區(qū)做好完善的防鼠措施，要加大觀察力度，分析鼠患移動的規(guī)律和跡象，及時做好防鼠工作，完善相應(yīng)的滅鼠措施。特別是在線路敷設(shè)路徑設(shè)計過程中，要將鼠患這一因素考慮在內(nèi)，避免敷設(shè)施工阻礙老鼠運(yùn)行的路徑，從而有效降低鼠患。

2.7 設(shè)備安裝故障排除方法

在設(shè)備安裝和維護(hù)過程中，一定要嚴(yán)格遵守公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行安裝。供配電系統(tǒng)維護(hù)單位在進(jìn)場后，需要全方位把控供配電系統(tǒng)設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)，做好深入地摸底調(diào)查，然后基于結(jié)果做好相應(yīng)的維護(hù)工作。

3 結(jié)束語

高速公路供配電系統(tǒng)在運(yùn)行過程中會出現(xiàn)多種故障問題，對于系統(tǒng)運(yùn)行以及高速公路的正常營運(yùn)都會產(chǎn)生非常大的影響。現(xiàn)階段高速公路對供配電系統(tǒng)的監(jiān)控，還是以人工巡查的方式為主，它對供配電系統(tǒng)的監(jiān)測無法做到全覆蓋，而且只能在供配電系統(tǒng)系統(tǒng)發(fā)生故障后，才會對故障點(diǎn)進(jìn)行排查和處理，具有一定的滯后性，這不但會影響高速公路服務(wù)水平，對高速公路營運(yùn)來說還是個安全隱患，因此，在對供配電系統(tǒng)運(yùn)行過程中，應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：（1）建立電力監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)測高速公路供配電系統(tǒng)，提高巡查效率；（2）強(qiáng)化設(shè)計工作，落實故障問題處理，并全面排查和處理存在共性的故障；（3）相應(yīng)地安裝保護(hù)裝置，增加日常維護(hù)和檢測的頻率，從而保障設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量。只有這樣，才能夠更好地排除故障問題，保證高速公路供配電系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量。