谈10kV配电线路常见故障及运维赵颜伟

发表时间:2020/6/1   来源:《中国电业》2020年1月3期   作者:赵颜伟
[导读] 10kV配电线在我国有很大的区域,这些配电线路大部分是露天建设
        摘要:10kV配电线在我国有很大的区域,这些配电线路大部分是露天建设,很容易受到自然因素的影响,会引起一系列故障。在这个阶段,我国对电力的需求总量持续增长,人民对供电质量的要求不断提高,因此10kV配电线满足用电需求的同时,自身的稳定性也受到了严重的挑战。电力企业必须及时做好配电网的管理工作,尽可能提供高质量的供电服务。基于此,10kV配电线路常见故障原因分析及防范措施讨论势在必行。
关键词:10kV配电线路;故障;运维措施
        10kV配电网是电力系统的重要组成部分,起着不可替代的作用,直接关系到用户电力的可靠性和安全性。10kV配电线路具有一定的特殊性,通常是露天运行,线路长、点多、面宽。由于配电线路的特殊性,布线变得更加复杂。在现实生活中,10kV配电网出现故障会带来不可估量的损失。由于电力公司技术水平的上升和大规模电网的改造,配电线的安全性和稳定性得到大大的提高。但是,这里还有一些不容忽视的问题,因此我们必须加强对配电线路常见故障的总结讨论,分析配电线路的弱点,并具体提出解决方案。
一、10kV配电线路常见故障分析
        1.1短路故障
        10kV配电线路短路故障有两种,一种是瞬时性短路,其主要由大气过电压或直击雷引起的绝缘子性能下降、风力引起的线路缠绕、树枝掉落在导线上等引起;另一种是永久性短路,其主要由过电压或者外力破坏引起。常见的短路故障有线路金属性短路、雷电闪络短路、隔离开关弧光短路、线路引跳线断线弧光短路等。当配网线路发生短路时会产生上万安甚至几十万安的短路电流,短路电流会在导线上产生很大的电动力,从而使导线形变,也会影响监控配电线路的电压稳定性,很有可能会造成配电中断、设备损坏的后果。短路严重时,还会造成大面积的停电事故。因此,应当在配网运维过程中处理好短路故障。
        1.2单相接地故障
        单相接地故障是10kV配电线路运行中最常发生的故障,一般在大雾或者阴雨天气出现,主要由绝缘子被击穿、断线所引起。当配网线路发生单向接地故障时,很有可能造成谐振过电压,烧坏线路及设备绝缘。严重时,更会产生电网事故。在配网运维过程中,倘若检测到绝缘装置所发出的接地信号,或者是检测到某一相的电压为0、其余相电压升高到线电压,可判定发生单向接地故障。
        1.3跳闸故障
        一般来说,10kV架空配电线路易受闪电影响,因为暴露电线更多,部分未安装避雷线,线路很宽。尤其是在广阔而遥远的野外。电力线受到闪电影响时,冲击波会沿电力线传输,电线周围会产生瞬态高电场,因此绝缘性能下降的绝缘体首先被雷电破坏,绝缘体破坏有直接破坏和间接破坏,直接破坏是绝缘体受到雷电作用后形成导电图,从而完全丧失绝缘性;间接破坏是雷电介质中某些粒子的排列结构被破坏了一定程度,但最终没有形成导电图。直接破坏和间接破坏的风险都相当大。直接断裂导致线路间短路或单相接地导致线路跳闸。间接破坏会造成一定的伤害,但不要立即完全破坏绝缘体而跳线,留下事故的隐患,降低设备绝缘电阻,容易引起闪光灯等事故,因此需要注意这些间接故障的事故。
二、10KV配电线路故障解决措施
        2.1预防雷击的措施
        ①防雷保护间隙
        利用ANSYS软件模拟配电线路在雷击时过电压放电过程及电压等级分布,得出防雷最佳保护间隙的大小。然后根据此值来设计防雷保护间隙,及时切断雷电流引起的工频续流,防止绝缘导线线路雷击断线。此方法可以使10KV配电线路在遭受雷击时疏导雷电流,保护绝缘子不被击穿,防止配电线路掉线停电事故的发生。
        ②局部加强绝缘提高线路绝缘水平
        将配电线路中的瓷绝缘子更换成为硅橡胶绝缘横担,通过提高配电线路绝缘水平,防止工频续流建弧。这样可以减少维修,降低线路造价和维修养护费用。
        ③放电绝缘子和悬垂线夹闪络保护器
        在导线固定处剥离一小段绝缘层,安装上一个特殊设计的金属夹。当雷击产生工频电流时,在该金属夹上燃烧以致消失,从而避免了绝缘子被烧坏或击穿。采用悬垂线夹和其它装置作为闪络保护器,悬垂线夹承受工频电弧。


        ④装设避雷线,降低接地电阻
        装设避雷线后,当线路受到雷击时,可以将雷击产生的电流沿着避雷线引入到大地,从而防止雷电直击导线,损坏绝缘子。
        ⑤绝缘横担或塔头
        采用绝缘横担与绝缘子组合,可显著提高雷电闪络电压和污闪电压及配电网的安全运行水平和供电可靠性,简化配电线路带电作业程序,特别适用于雷电频发和对供电可靠性要求比较高的配电线路。绝缘横担或塔头可抗氧化,在恶劣的大气环境下也可保持很好的绝缘性能,特别适用于一些大气潮湿、污秽、污染严重的地区。即使绝缘横担或塔头因为环境恶劣等原因降低了绝缘性能,其配电线路整体绝缘性能仍然优于常规线路。
        2.2预防单相接地故障的措施
        ①装设单相接地保护
        通过在10KV配电线路上面安装电流互感器TAN,当单相接地故障发生时,利用其产生的零序电流保护装置动作,发出报警信号。这种单相接地保护装置可以灵敏的监察配电线路系统的对地绝缘,迅速的发现故障的发生,判断故障发生线路,便于维修。
        ②加强绝缘薄弱环节的绝缘
        对配电线路上的绝缘子、分支熔断器、避雷器等设备进行绝缘测试,不合格的及时更换。
        ③对配电线路定期巡查
        主要是看线路周围树木是否碰线、建筑物离配电线路的距离,导线在是否固定于绝缘子中,绝缘子固定螺栓是否紧实,横担、拉线螺栓有没有松脱,线路是否有断裂情况,导线弧垂是否过大等。
        ④在配电线路上加装分支熔断器
        通过在配电线路上加装分支熔断器,当分支线路发生单相接地故障时,熔断器会自动切断该分支的运行,其他电力系统仍然正常工作,使维修人员快速查找故障点,缩小故障范围,减少停电面积和停电时间。
        2.3预防变压器故障的措施
        变压器在过载时容易发生故障,所以在选择配电器时,首先应通过收集相关资料,提前对供电负荷经行预测,然后对配电变压器容量进行合理的选择;在配电变压器低压侧安装避雷器,防止雷击损坏,并定期检查避雷器是否工作正常;在配电变压器在投入使用前和投入使用后进行现在检测,并做好运行后的日常维护工作;定期清理配电变压器的污垢,检查导管是否有闪烁放电。
        2.4预防真空断路器故障的措施
        真空断路器尽量选择本体与操作机体一体的类型,检修人员进行停电检修工作时,必须进行同期、弹跳、行程、超行程等特性测试,以确保断路器处于良好的工作状态。由于分体式真空断路器存在诸多故障隐患,在更换断路器时应使用一体式真空断路器;定期检修工作时必须使用特性测试仪进行有关特性测试,及时发现问题解决问题。
        2.510KV配电线路故障预防措施
        要定期进行配电线路和配电设备的检查,保证老化设备和损坏设备得到及时的更换。另一方面,要密切注意线路的负荷情况,及时做好线路负荷的调整,从而避免线路的超负荷运行。再者,要做好10KV配电线路的定期巡查工作。一方面,巡查工作可以有效减少人为造成的线路故障的数量。另一方面,巡检可以及时发现线路和设备的异常情况,从而避免线路出现更大的故障。
结语:
        综上所述,电网中的故障检测和日常维护工作是与电力供应质量有关的主要问题。对这两个问题的解决程度,将在一定程度上决定我们电力资源的运输状况,对企业效率和许多市民的生活水平有很大影响。因此,我们必须采取各种有效的措施来提高电网运营,提高电网问题检测和解决工作的水平,进一步巩固电力运输迅速发展所取得的巨大成果。
参考文献:
        [1]孙凯,杨泗春.浅谈10kV配电线路常见故障及处理措施[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2018(09):142-143.
        [2]郑剑铭.10千伏配电线路常见故障原因及运检管理分析[J].山东工业技术,2018(17):174.
        [3]陈君贤.10kV配电线路的常见故障及防治措施[J].科学技术创新,2018,(22):150-151.
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