10kV配电线路故障原因分析及防范措施任毅

发表时间:2020/6/17   来源:《中国电业》2020年第5期   作者:任毅
[导读] 随着我国电力工业的不断发展,配电网的覆盖范围越来越大
        摘要:随着我国电力工业的不断发展,配电网的覆盖范围越来越大。这既满足了各地居民的需求,又促进了社会经济的发展。然而,在这一过程中,配电线路的故障率也呈现出逐年上升的趋势。为此本文对10kV配电线路的常见故障原因进行了分析,并在此基础上对配电线路故障的防范措施展开针对性的探讨,希望能够对配电线路故障问题的解决起到一定帮助。
关键词:10kV配电线路;故障原因;防范措施
1、10kV配电线路故障划分及原因分析
        10kV配电线路常见故障可以分为三类:接地、速断和过流。(1)接地。接地是配电线路发生最多的一类故障,在全线路范围内均可能发生此类故障,基本上可分为永久性接地和瞬时性接地两种。故障主要原因有断线、绝缘子击穿、避雷器击穿、碰触线下树木等原因导致多点泄漏。接地故障由于范围较大,故障原因不明显,有时必须借助仪表仪器才能确定故障原因。(2)速断。造成该故障的原因较多,也是10kV配电线路运行中极为常见的故障,主要由建设过程中砍伐树木,树枝搭在导线上、出现交通事故,电线杆被撞倒、鸟类的活动干扰、导体或者半导体异物悬挂在导线上、环境问题使得电力金属构件受到腐蚀、冻雨等恶劣天气使得导线断裂等;(3)过流。该故障的主要表现为线路正常运行30秒,线路中突然出现超过100A的电流,该电流持续时间不超过10秒,10秒以后出现短路问题,引起该类故障的原因主要是电路的负荷的电流过大、过流保护的定值设置不足或者线路老化,导线的界面变小,或者直接暴露在空气中,形成故障。
2、10kV配电线路故障判断及查找
2.1接地故障
        线路永久性接地故障,要采用对线路支线断路器进行分段试拉的方法,来判断故障线路段。如果是瞬时性接地故障,则线路的每一点都有可能发生。恶劣天气,台风、暴雨、雷阵雨期间,常发生短路、接地故障,如倒杆断线、杆基塌方、树木压导线。冬季过后的第一场春雨时,常发生接地故障,多发生在粉较严重的沿公路、街道两侧架设的线路上,如绝缘子因污垢沉积过多而发生闪络击穿。对此接地故障的查找的办法主要是从两方面着手:(1)沿故障线路进行粗略巡视,看是否有树木短接、导线断线、导线附着异物等情况,尤其要多注意线路的转角及分支线T接处;(2)对配电室重点巡视,根据以往工作经验接地故障一般多是由于配电室的跌落熔断器、避雷器、穿墙套管绝缘下降造成击穿而产生的。如果通过上述办法没能查找到故障点,可通过支线上的断路保护器进行采取分片、分段、分设备的”排除法”,并结合绝缘摇测、蹬杆检查等办法,缩小排查范围,进而尽快找到故障点并消除故障,恢复线路供电。
2.2速断和过流故障
        变电站10kV线路一般是采用二段式或三段式电流保护,即电流速断或限时速断和过电流保护,我们可以根据变电所熔断器保护动作情况进行初步判断。如果线路发生的是电流速断保护动作,则可以判断故障点一般是线路两相或三相直接短路引起,且故障点在主干线或靠变电所较近的线路可能性较大。因为速断或限时速断保护动作的起动电流较大,它是按最大运行方式(即躲过下一条线路出口短路电流)来整定的,故这种故障对线路及设备的损害较大,如线路金属性短路或雷击短路等如果线路发生的是过电流保护动作,一般属非金属性短路或线路末端分支线路短路引起。速断和过流故障的查找:(1)一条10kV配电线路主干线及各分支线一般都装设柱上断路器进行控制保护,从理论上来讲,如果各级断路器进行保护,从理论上来讲,如果各级断路器时限整定配合得很好,那么故障段就很容易判断查找。在发生变所断路器跳闸时,首先应查看主干线柱上分段断路器及各分支线柱上断路器是否跳闸,而后对跳出闸后的线路,对照上面讲过的可能发生的各种故障进行逐级查找,直到查出故障点。

(2)分支线够多的线路发生故障时,可通过变电站电源端或线路上的断路器,用试送合闸的方法确定故障线路。首先试送主干线路断路器,然后试送分支线路断路器,从试送成功与否便可区别故障与非故障线路。(3)对装有线路短路故障指示器的架空线路,还可借助故障指示器的指示来确定故障段。
3、10kV配电线路故障的防范措施
3.1接地故障排查及防范
        l0kV配电线路接地故障可以分为多种:单相接地、双相接地和三相接地,其中单相接地是最为常见的接地故障,在小电流接地系统中,单相接地会影响系统平衡,电压数值上故障相变为0,非故障相变为线电压,为相电压根号3倍。故障相电流升高3倍,非故障相对低电压夹角变为60度。如果一相对地电压升高,另两相对地电压降低,可以断定故障为非金属接地和高压断相故障|如果三相对地电压数值不断变化,最后达到一稳定值或一相降低另两相升高或一相升高另两相降低,可以断定为变压器烧坏接地故障。l0kV~电线路接地排查方法有:人工巡线法、分段选线法、整体绝缘摇测判断法、线路绝缘抽查摇测法。人工巡线法派遣经验人员分析线路运行环境、历史运行情况进行判断。分短选线法是最为常用的方法,可用分断分支开关、分段开关办法缩小接地故障范围,再用钳型电流表、接地故障测试仪查找故障接地。
3.2速断和过流故障排查及防范
        10kV配电线路速断和过流故障的排查原则是:先主干线,后分支线,逐级进行。如果某些线路确保没有问题,可以事先进行送电,保证系统运行可靠。如果发生断路器跳闸故障,应该首先排查主干线柱上分段断路器和分支线柱上的断路器是否跳闸,然后逐级查找,找出故障点。短路故障还可以借助线路短路故障指示器等设备进行故障定位,除了要对故障点进行检修之外,还应该对线路进行巡查,特别是线路分段点、断路器T接点、引跳线等中间薄弱环节,进行全面认真的巡查。
3.3加强10kV配电线路日常管理力度
        若想减少配电线路故障发生的几率,加强日常管理工作尤为重要,因为它可以有效地提高配电线路运行的安全性与稳定性。电力企业需要成立专门配电线路管理与维护部门,由其负责做好配电线路管理工作,同时将管理与维护责任落实到具体人员的头上,实行奖励机制,调动人员的积极性,并且要提高管理人员的安全意识,以及维护人员的技术水平。将配电线路管理工作精细化,使得具体工作可以有专项人员负责,当出现故障追究责任时,可以找到专项人员负责,并采取相应的处罚。除了做好日常管理工作外,包括配电线路检查工作以及线路维修工作,还需要制定应急预案,针对常见的影响因素以及配电线路故障发生,采取行之有效的应急措施,确保电网可以及时恢复运行,最大限度上减少故障影响,减少经济损失。对于配电线路中老化的设备,要及时更换,在源头上解决故障问题,确保配电线路中设备运行的安全性与稳定性,进而确保电网的稳定运行。
4、结束语
        综上所述,电力系统中的10kV配电线路在现代经济建设中起到了关键性作用,一旦配电线路发生故障将直接影响到用户的生活和工作,因此保证配电线路的正常运行至关重要。鉴于此,我们更需要从故障产生的原因出发,分析总结,建立完善的配电线路管理制度,提前做好配电线路故障防范措施,以保障配电线路的稳定运行。
参考文献:
[1]浅析影响10kV配电线路故障率的因素及故障防范措施[J].阮伟锋.机电信息.2013(33).
[2]浅析10kV配电线路检修及危险点处理措施[J].王家杰.智能城市.2016(12).
[3]浅谈配电线路运行和维修与管理措施[J].明辉,周丛月.科学技术创新.2017(35).
[4]10kV配电线路治理重点及其措施[J].刘笑园,岑梁,周安仁.湖州师范学院学报.2015(S1).
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