柴文杰,邵世俊,湯偉富,韋 明
(云南電網有限責任公司紅河供電局,云南 蒙自 661100)
近幾年,我國社會經濟不斷進步與發展,也對電力能源的供應有了更高的要求。社會用電需求加大,供電的連續性要求提高,電力企業在實際發展的過程中,要積極降低線路故障率,同時在故障停電時能快速恢復對用戶的供電。10kV 配電網的線路故障快速復電能力對整個配電網的供電服務有很大的促進作用,緩解了一部分的供電壓力。在這個過程中,通過實行多元化措施,利用新興技術手段,提高效率。這對供電可靠性的進一步把握具有十分重要的現實推動意義。
對10kV 配電線路進行分析,其供電半徑較長,整體的用電負荷分布較為分散,并且深受地形、環境、天氣等相關因素的影響,如果運維管理不及時,也會使得整個系統的運行出現嚴重的故障。配網線路建造初期,由于技術、資金和觀念等方面的原因,導致線路路徑不合理,有的設備較落后,供電質量偏低。紅河電網10kV 線路按供電區域主要分為城鎮線路和郊區農村線路,城鎮線路主要以電纜或架空絕緣導線作為主要的供電載體,郊區農村線路主要以架空裸導線為主。因供電區域環境及供電半徑不同,故障的發生率也有較大區別,郊區線路故障率較高,城鎮線路故障率相比于郊區線路較低。
從實際運行經驗來分析,主要可以分為三個方面,天氣等自然因素、設備缺陷及人為因素。以下是對這三個方面的具體闡述:
在10kV 配網線路的實際運行過程中,很多線路大多在室外修建,且以架空導線的形式居多,如果遇到雷雨、大風、冰雪等惡劣天氣,常常會出現短路、跳閘等問題,尤其是在基礎設施不完善的農村地區,其架空線路是比較多的,如果出現雷擊等情況,會使得線路中的一些設備出現絕緣閃絡、斷線、避雷器擊穿、臺變燒毀、熔斷器熔斷、引線斷線等問題。自然界中的動植物也會對線路故障產生影響,10kV 配網線路所處的鄉鎮生態環境較好、植被覆蓋密集、野生動植物較多,對于線路的破壞也存在不確定因素,如樹枝斷裂壓在導線上。這些因素都增加了發生10kV 配網線路故障的概率。
由于一些線路供電環境較差,經過長期的運行,設備老化程度快,會出現如斷路器操作機構銹蝕、隔離開關拉不開、絕緣子破裂、綁扎線松脫、絕緣層風化等情況,都會引起線路短路,導致斷路器跳閘或線路接地故障,對于線路絕緣強度造成了非常大的沖擊。這些都會使得線路亟需進行搶修,影響供電的可靠性。
一方面由于10kV 配網線路直接向用戶供電,供電線路路徑復雜多樣且多沿公路架設,距離居民生活集聚地較近,受外力破壞的概率較大,如遇車輛沖撞、城市施工建設過程中挖斷導線等造成線路故障的不確定因素。另一方面,線路運維人員配置不合理,導致線路故障停電時,無法得到及時有效的處置。在實際對相關工作進行推進的過程中,局域配網線路自動化,設備處理覆蓋較低,很多設備都必須經過人力資源搶修,對其故障進行排查,大大降低了線路搶修效率和復電時間。在很多不發達地區,對供電部門的管理和電路的運行管理都較為松懈,這就使得該電路部門下的人員存在專業水平不達標、責任心不強等問題。
通過對10kV 配網線路發生故障的原因進行分析,具體來說,可以從以下幾個方面來提升快速復電,總結和概括如下:
(1)通過強送電快速復電。在10kV 線路故障跳閘后,在未收到明顯故障信息的情況下,采取線路強送電的方式來判斷線路是否為永久性故障,如圖1 所示,當10kV 出線051 斷路器跳閘后具備強送電條件時,對051 斷線路強送電,若強送電成功,則說明線路是瞬時性故障;若強送電不成功則說明線路是永久性故障。配電自動化斷路器跳閘后,可遠方遙控操作斷路器進行強送電,避免人員到現場操作,縮短復電時間。

圖1 線路跳閘后,通過強送電判斷線路是否為永久性故障
(2)結合目前現有的“二分法”和配電自動化開關進行快速復電。10kV 線路故障跳閘后,強送電不成功,常運用“二分法”快速復電,“二分法”是指在10kV 線路故障跳閘后故障點不明確的情況下,利用“二分點”開關進行故障隔離,獲取一次性復電50%線段的方法。復電流程如圖2 所示,斷開“二分點”開關,對站內跳閘開關試送。若試送成功,則常設“二分點”開關,隔離區段線路采取分段檢查、分段試送的方式恢復供電。若試送不成功,對于單輻射線路而言,組織對線路前段進行故障查找,按照分段檢查、分段試送的方式恢復供電,優先恢復主干線路送電至“二分點”開關處,正常后恢復“二分點”開關對后段線路送電;對于環網聯絡線路而言,即合上聯絡開關,轉移線路負荷,站內跳閘開關常設“二分點”開關段線路,采取分段檢查、分段試送的方式恢復供電。

圖2 “二分法”復電流程圖
對于單輻射線路而言,如圖3 所示。甲變電站10kV出線051 線路為單輻射線路,051 斷路器跳閘,強送電不成功之后,綜合可監視信息、線路運維單位掌握信息、配搶指揮中心匯集的工單信息,在故障點不明確的情況下,先斷開“二分點”G01 開關,將線路大致分為前段和后段。然后對甲變電站10kV 出線051 斷路器試送電,若送電成功,則由線路所屬運維單位組織對G01 開關后段線路進行故障查找和處理,盡快恢復供電;若送電不成功,則組織對線路前段進行故障查找,按照分段檢查、分段試送的方式恢復供電,優先恢復主干線路送電至“二分點”G01 開關處,然后恢復“二分點”G01 開關對后段線路送電。

圖3 單輻射線路復電實例
對于環網聯絡線路而言,如圖4 所示。甲變電站10kV 出線051 線路為環網聯絡線路,051 斷路器跳閘,強送電不成功之后,綜合可監視信息、線路運維單位掌握信息、配搶指揮中心匯集的工單信息,在故障點不明確的情況下,先斷開“二分點”G01 開關,將線路大致分為前段和后段。然后對甲變電站10kV 出線051 斷路器試送電,若送電成功,則由線路所屬運行單位組織對G01 開關后段進行故障查找和處理,盡快恢復供電;若送電不成功,先通過轉供電方式聯絡開關A01 恢復線路后段供電,即將“二分點”G01 開關至聯絡開關A01 段線路轉由乙變電站10kV 出線011 線路供電,再由線路所屬運行單位組織對前段進行故障查找和處理,盡快恢復供電。

圖4 環網聯絡線路復電實例
(3)在已建成的配電自動化線路上,當10kV 配網線路發生故障跳閘后,根據現場運維人員匯報的故障信息,調度端可遠方遙控操作斷開故障區段斷路器進行隔離故障,縮短現場人員往返操作點手動操作斷路器的時間,達到快速復電。
在對10kV 配電網項目進行改造的過程中,加強配電自動化的建設,提高線路的自愈能力。注重老舊線路的改造,使得原有的線路結構得以完善,得到一個更為穩定的線路結構。進行線路絕緣化改造,架空絕緣導線與架空裸導線相比,體現了較多的優越性:一是事故率明顯減少,減少了觸電傷亡事故和單相接地、相間短路故障的發生概率;二是改善了樹線矛盾,大量樹木不必修剪砍伐;三是減少停電事故;四是架設空間縮小,釋放了供電能力,同桿可多回路架設,降低了造價。通過這些辦法保證了對用戶的正常供電,提高了供電可靠性。
在配電線路上增加分段開關,在故障排查時進行分段試送,提高故障點查找效率,實現快速復電。增加聯絡線路的建設,將傳統的單電源點增加為多電源點,使得配電網的供電方式更加靈活,在發生線路故障或檢修時實現轉供,縮小停電范圍。結合其他專業領域的知識來對故障點進行檢測,如遙測和遙感技術,加裝故障指示器,及時的進行隔離,避免安全事故的發生。
加強線路的日常運維工作,對老舊的設備進行及時的更換和修繕,對已發現的缺陷及時進行消缺,避免因設備缺陷造成線路的停電,影響用戶供電,造成更大的損失。
在公司改革和縣調集約化后,人員崗位變動較大,崗位調整后一些人員從事新的工作,班組人員配置不足、業務不熟悉、專業技能不扎實,這間接影響了線路故障排查及搶修所需要的時間。在當前運維人員不能短時間內增加的情況下,提高班組人員的業務素質必不可少,可從以下幾方面進行改進:
(1)專業素質的提升可以通過定期對班組人員進行技能培訓來實現,注重新興技術的培訓,特別是配電自動化的相關知識,以便在實際工作中能快速適應新設備的設備屬性特點和操作方法。
(2)加強對配網管理人員的教育,以深化其對配網重要性的認識,如此便可以在日常工作中加強對配網管理與維護工作的重視,利于進一步提高配網管理的水平。
(3)加強民眾電力相關知識宣傳工作。在各個社區、村委會、學校進行電力知識的宣傳與講解,讓普通民眾了解電力相關的專業知識,知道觸電的危險,以及破壞電力設施要履行的法律責任。在臨近交叉路口及公路邊桿塔上,噴涂反光漆,提高駕駛員的注意力,避免發生碰撞等。
綜上所述,隨著配電網的發展和變化,給電力企業提出了更高的要求,用更加快捷的方法來進行10kV 配網線路故障跳閘的排查和處理。設備的更新換代與需要與時俱進,積極學習使用先進的設備和儀器,并把這些先進的技術應用到我們的線路上,來減少線路的故障率。通過以上措施來加強停電線路的快速復電,結合配網線路運行環境,進一步對不良天氣、設備老化等相關影響因素進行排查,以此更加科學的對線路運行進行改進,提高供電的可靠性,減少用戶的停電時間。