10kV配电线路常见故障及改进方法 黄正常

发表时间:2020/7/20   来源:《电力设备》2020年第9期   作者:黄正常
[导读] 摘要:经济社会发展离不开电力系统的支持,随着用电需求的进一步增大,用户对于用电的稳定性与安全性要求也随之增高,从目前我国电力系统的配电线路情况来看,10k V配电线路已经广泛应用于目前的电力系统之中,起到了重要作用,但在运行过程中难免会出现一些问题。
        (百色百矿发电有限公司田东电厂  广西百色  531501)
        摘要:经济社会发展离不开电力系统的支持,随着用电需求的进一步增大,用户对于用电的稳定性与安全性要求也随之增高,从目前我国电力系统的配电线路情况来看,10k V配电线路已经广泛应用于目前的电力系统之中,起到了重要作用,但在运行过程中难免会出现一些问题。本文从实际出发,对10k V配电线路常见的故障类型进行整体分析,并阐述了故障的处理和改进方法。
        关键词:10kV; 改进方法; 配电线路; 常见故障;
        在目前的电力系统配电线路中,10kV配电线路是一种比较常见的线路类型,其布局非常广泛,运行过程复杂,为电力系统的稳定做出了巨大的贡献。但是由于10kV线路自身存在着一些固有的问题,再加上地理环境、气候条件等外界因素的影响,会对配电线路的安全性造成极大的威胁,所以分析10kV配电线路常见的故障点,并针对这些故障点提出改进策略,对稳定电网系统、提高社会经济效益具有十分积极的意义。
        1 常见故障类型分析
        1.1 外界自然因素
        配电线路大多数都是暴露在野外的,如果在某些地区出现了极端恶劣的天气,就非常容易引起配电线路的短路,并且在一些高原山地区域配电线路容易受到雷击的影响,从而引发大面积的配电线路故障。尤其在我国的北方地区,冬季的气温都比较低,在冬季最寒冷的天气中导电线会出现冰冻现象,而冰冻现象给电线带来了极大的损害,严重的话会致使导线直接断裂,引发安全事故。
        1.2 人为因素
        从线路设置特点来看,10kV配电线路的线路相对较长,部分需穿越各类自然地区。在一些森林茂盛的地区,大量树枝的出现极易造成线路的短路现象,而且在野外还会有大量野生动物的存在,它们的活动也会对配电线路造成一定的影响。在城市生活环境中,车辆的碰撞也会引起线路的故障,而且在一些城市的建筑施工过程中,土地开挖的过程中会不小心挖断地下的电缆,造成断电现象的发生。除此之外,配电线路工人的检修水平也会影响到整个配电线路的稳定性,在检修的过程中,如果工人不能够按照行业内的标准操作进行,那么就会给配电线路带来极大的安全隐患。
        1.3 配电设备问题
        在配电线路的故障类型中,配电设备的问题也是占比比较大的一类问题,其一,变压器问题。配电设备的变压器存在着一定的故障,变压器在故障状态中会造成线路的故障,进而对安全性造成极大的威胁。其二,绝缘子老化问题。配电设备的绝缘子在使用的过程中出现了老化现象,导致了故障现象的存在,尤其是在长时间的负荷工作过程中绝缘子会出现破损或者污损现象,并且这些现象的存在会引起线路的故障。其三,中间头故障问题。配电线路电路中间头或终端头故障导致线路开关跳闸,随着城市改造,电缆的使用普及,线路中10kV全冷缩中间头(终端头)积增,因现场运行环境、制作工艺、老化等问题将会造成线路故障。其四,避雷器问题。线路上的避雷针失效,因为大多数的配电线路都是在无人的野外,在配电线路的建设过程中均在线路上安装有避雷装置,但是长时间的野外环境下,避雷装置会发生失效的现象,当避雷针失效后,线路就没有了保护伞,在发生雷击的时候就极易引发事故。其五,设备陈旧老化问题。在一些线路的建设过程中,有些线路设备年代久远,设备处于落后状态中(10kV半绝缘环网柜、柱上真空开关、超服役20年设备等),如果在日常的运行过程中没有做好维护工作,那么就非常容易发生故障现象。
        2 常见故障的处理及改进方法研究
        2.1 自然因素的故障处理措施
        从目前配电线路的故障情况来看,自然环境的因素影响较大,在日常的工作与维护过程中,电力企业应当采取相应的预防措施,还有要做好防冻、防雷击的预防。从细节上来说,可以从以下几个方面入手,首先,针对一些关键性线路要做好氧化锌避雷针的改进工作,氧化锌避雷针能够有效地控制雷击过电压的幅值,并且在雷击的那个瞬间可以吸收雷云所释放出的力量,不但能够保护电线,还具有节能的功效。其次,要对线路中绝缘子的质量进行重点的检查,一旦发现绝缘子破损和断裂,那就应当及时更换,从而确保绝缘子有着较好的耐雷功能。最后,检修工作人员要定期检测接地网的功能,保证其能够稳定运行,负责电路维修的工作人员要加强对气象的敏感性,做好气象灾害的预防措施。除此之外,在一些条件允许的地区,可以架空地线,该措施能够将雷云所放射出的雷电过电压转化为电流,并且在接地电阻中释放,这样就会对雷击中的电压进行大量的缓冲,起到了保护线路的作用。
        2.2 人为因素的故障处理措施
        通过上文的分析我们可以看出,人为因素也是造成10kV配电线路发生故障的主要因素之一,在日常的宣传教育中,各地居委会应当普及安全教育知识,让民众了解到线路故障所带来的危害,同时对于人为破坏线路的事例进行坚决地打击,对于一些偏远的山区地区,电力企业可以聘请一两位当地人作为线路的保护人员,协助企业做好线路的保护和维护工作。针对外力破坏制定巡视流程及方案:
        (1)根据收集到的辖区内所有施工信息,针对发现临近电力设施的施工现场编制外力破坏隐患黑点图,不定期滚动更新黑点档案数据库。
        (2)每月根据现场风险等级制定合理的巡视计划,并录入生产管理系统,形成闭环管理,对高风险(采取现场蹲点方式)、中风险、低风险外力破坏加强巡视。


        (3)巡查发现临近电力设施施工现场时,主动与施工单位现场负责人建立联系,并签订《电力设施保护区施工作业安全协议书》、《电缆告知函》,拍照并上传至微信工作群。
        (4)对施工单位进行宣传防外力破坏的相关政策和要求,开展技术交底工作(填写交底单)和查验他们的物探报告,利用电缆路径仪对物探报告进行复核。
        (5)利用喷字、划线,安装警示标识牌、立标识桩等手段向施工单位指出施工范围内的电缆走向,提醒现场负责人在施工过程注意保护电力电缆。
        (6)对存在外力破坏隐患区段的施工现场派发《安全隐患告知书》。
        (7)巡视中发现重大安全隐患的施工现场(如:顶管、电缆沟严重损坏、架空导线被拉断等),马上报告进行处置,并安排人员蹲点巡视,防止扩大安全隐患。
        (8)巡视人员在巡视过程中,如发现野蛮施工挖断电缆、拉断导线或破坏其他电力设施的行为,及时制止并马上报告。
        (9)长期开挖施工且施工点位于电力设备附近,要求设立临时移动监控设备并且实时传送至手机或电脑APP,巡视人员可以实时在线监督。
        此外,城市交通事故也是引发线路故障的主要因素之一,为了避免车辆撞击电线杆的事故,电力企业在施工的过程中应当对电线杆做好警示标志,尤其是对于特别重要线路的电线杆,要做好围栏设施,并且悬挂警示牌。对于地下电缆也应当设置相关的警示标志,对土地的建筑施工部门进行及时的沟通,防止建筑施工过程中对地下电缆造成破坏,从而引发大面积的线路故障。
        2.3 10kV配电线路故障预防及改进措施
        2.3.1 减少10kV配电线路中电缆设备故障率
        电缆故障是当前10kV配电线路中故障率较高的一类故障,在预防工作中,在条件允许的情况下,可以将电缆铺设在电缆沟以及室内的管道之中,避免因为外力的因素导致线路破损。对于那些必须在野外装设的配电线路,有条件尽量使用聚氯乙烯绝缘阻燃电缆,穿管敷设且沿途做好标识,这样可以对电缆起到良好的保护作用。针对逐步普及的电缆线路,加强电缆头制作工艺把控,对电缆中间头等隐蔽工程的监管以及中间检查及验收工作的力度,可通过接头冷缩管中位线是否处于同一个垂直面,来判断冷缩管与电缆接头是否合理连接,严格监督工程施工质量。此外还要关注接头的运行环境,采取措施防止受潮、阻燃,并安排计划进行震荡波试验、介损试验,及时发现电缆缺陷并处理。
        2.3.2 10kV配网线路配电设备也应当加快自动化的改造升级
        (1)在线路接地故障选切的操作流程中,可以利用小电流接地选线装置来代替人工选线工作,这样在实际运行的过程中系统可以及时准确地、自动地将单相接地线路搜索出来,一旦发生线路故障,就可以在较短地时间内锁定故障线路,从而缩小故障区域,缩短用户停电的时间。
        (2)加大10kV配电线路断路器柜的使用,将较长或用户多的线路进行分段及分界,在线路发生故障时,断路器能够起到减少线路上非故障用户的停电,将停电范围较小。
        2.3.3 网架完善措施分析
        (1)目前10kV配网线路存在单回路或者(手拉手)联络线负荷重,当线路前段故障时无法实现完全转供电,应将10kV网架改造为三供一备的合理接线,确保故障发生时能够第一时间排除恢复供电。
        (2)将10kV配网线路中T接点、分接箱及串联(挂灯笼式)接线加装环网柜或分段断路器柜,合理优化线路分支线,明确产权分界点。
        (3)针对10kV配网架空线树障严重,易发生滑坡倒杆地区线路更换为电缆并新增环网柜,这样能够解决根本问题,也大大减少维护成本。
        2.3.4 10kV配网线路日常的检修与维护
        此外,在日常的检修与维护工作中,管理人员应当加强运行管理工作与配电线路的巡查维护工作。每个月都需要安排专业的检修人员对线路的总体概况和相关的设备进行严格的排查,及时发现线路中存在的问题与缺陷,排查线路所存在的安全隐患。
        3 结语
        综上所述在我国的基础设施工程中,配电线路是非常重要的基础设置,在经济社会日益发展的今天,配电线路运行的可靠性影响整个电力系统工作的效率,随着人们用电量需求的激增,人们对于电力系统的稳定性与安全性提出了更高的要求。从目前我国10kV配电线路的设置情况来看,10kV配电线路智能化水平较弱,设备故障率较高,甚至大量存在自然环境较恶劣的地区,在配电线路的日常运行过程中,各类问题频发,尤其是自然因素与人为因素的影响,造成了电力系统各类故障现象的出现,给电力系统带来了不可估量的损害,同时也严重威胁着人们的生产生活安全。本研究从10kV配电线路的几种常见故障类型入手,对常见类型进行了分析与归纳,并针对这些故障类型进行了改进措施的分析,希望能够进一步解决10kV配电线路的故障问题,提高供电的效率。
        参考文献:
        [1]陈建华,齐建辉.浅析10 kV配网运行常见故障原因及预防措施[J].科技经济导刊,2019,27(04):88.
        [2]熊嘉城,沈杰鑫,王宇晨,苑龙祥.架空配电线路和电缆线路运行中的常见故障及防范措施[J].通信电源技术,2019,36(02):229-230.
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