电力系统的接地故障线路识别与综合处理于银龙

发表时间:2020/7/21   来源:《当代电力文化》2020年第1期   作者:于银龙
[导读] 现阶段,我国对电能的需求不断增加,电力系统有了很大进展
        摘要:现阶段,我国对电能的需求不断增加,电力系统有了很大进展。供电系统在运行中各种故障都有可能发生,但是单相接地故障是其中危害比较严重的故障类型,而且发生频率高,如果不能及时处理最终会发展为短路事故,造成非计划停电。文章对接地故障进行分析,并对如何进行线路识别和综合处理进行综述。
        关键词:中性点不直接接地系统;接地故障;脉冲电流;消弧处理
        引言
        在电网系统中,线路是十分关键的组成部分,近些年,配电网工程改造的不断完善,线路的绝缘性能得到大幅提升,因此跳闸故障也得到有效的控制。线路普遍分布在人口密度大的区域,且周围建筑、树木较多,当出现雷雨、大风等天气,线路极有可能被损坏,造成接地故障。当线路出现接地故障后,如果电力系统仍然运行,不但会对电力设备造成严重的损害,甚至还会对用电客户造成不可挽回的伤害。
        1低压配电线接地故障分析
        接地故障在低压配电线路中较常发生,若是低压配电线路中的电线或是绝缘线路受损,则必定导致电路的对地绝缘能力下降,进而引起泄漏电流增多,引发配电线路的接地故障。可将单相接地故障中的对地泄漏电流分成以下几种,即接地故障导致的泄漏电流以及日常运作时产生的泄漏电流。在发生接地故障时,导体设施的金属物质与接地设施的金属物质会发生连接,从而对电阻功能带来干扰,使得电流增大生成故障电流,给线路中的熔断装置和保护装置造成影响;而在非金属设备方面,若是接地设施的金属物质与故障节点存在连接,便会引发极为严重的电弧放电,若是电弧放电散发的温度过高,则势必会导致电气设备无法正常、稳定的运行。所以,电气设备巡查维修人员应当严格仔细的防范由于接地设备故障而引发的安全问题,尤其是要注重强化对电气设备的定期巡检与检修工作。当接地故障已经发生时,需要立即确定故障位置,对其进行维修,以免酿成更严重的事故。
        2线路接地故障的原因分析
        (1)金属性接地。一些固定在横担上的导线或者捆绑在绝缘子上的导线,由于捆绑不够牢固,就有可能出现掉落,当导线外层的绝缘层出现破裂或者脱落,就会导致接地故障的发生。(2)非金属性接地导致的电线接地故障。非金属性配电线路接地故障的发生可能是由于导线掉落在地面或者横担上;也有可能是裸露的电线与金属杆发生触碰,而金属杆与地面也有触碰,从而造成接地故障的发生。(3)用户原因导致的电线接地故障。在整个配电线路中,由用户自身原因所造成的接地故障在整个接地故障中有着较高的比例,比例约为21%,这是因为用户自身使用不当而导致线路的高压接地故障。由于配电线路的使用较为广泛,当出现用户电路设备导致的接地故障,就会出现故障范围广、故障点难以确定等问题,其造成的危害也是十分巨大的。
        3接地故障处理问题的解决办法
        3.1消弧线圈单独使用时的缺陷
        当系统发生接地故障时,常见的故障处理方法有消弧线圈补偿法和触点消弧法,这两种故障处理方法都是单独应用于系统中,不能根据系统发生接地故障的性质来针对性的采取不同的处理方式,系统应用都有很大的缺陷。当系统发生瞬时性的接地故障时,由于消弧线圈前期的暂态过程比较长,不能够实现快速消弧补偿,而容易造成故障扩大;另外,消弧线圈不能补偿高频接地电容电流,而补偿的效果较差;对于永久性的接地故障,消弧线圈也不能实现全补偿,故障点有残流,对于电缆支路,对于电缆固体绝缘材料一旦被击穿即无法恢复,导致电缆“放炮”,或发展成相间短路。
        3.2定期检查
        在管理工作中定期检查是不可或缺的重要内容,在配电线路日常检查中必须要注意附近建筑物和树木的高度是否与有关要求相符,线路安装的电杆顶端是否出现鸟窝,导线内部和外部是否出现损伤,确保所有部分的导线都能安全稳定运行。

并且需要仔细检查导线固定绝缘位置的螺栓是否松紧,横担以及拉带螺栓是否脱松等等。在有必要的情况下需要对其实施周期性测试,定期检查线路的绝缘位置,而且严格控制变压器的压力,不能偏高或者偏低,确保高压引线接头位置有良好的接触,严禁发生漏电的现象。若在日常检查中发现设备质量不合格的问题,必须要立即更换新的设备,或者维修现有的设备,确保机器可以高效运行。
        3.3通信模式选择
        为实现故障诊断的遥测、遥信功能,装置需具备远程通信功能,同时因故障指示器(FCI)一组3个,通常一条线路安装3~4组,不宜实现指示器与主站系统直接通信,故此设计了数据采集器(DCU),即在考虑数据上行的同时也应考虑数据采集通信网络的构建。对于上行数据通信通道考虑到运行成本,仍采用GPRS通信方式予以数据传输;在数据采集通信通道中采用短距离无线组网方式,通信距离300米以内,通道带宽40Kbps。
        3.4接地故障的处理措施
        应当对输电、配电线路与设备等加以合理分级,进行分级保护。按照设备登记,对输电与配电总进线、主干线以及支线的各个级别作出严格划分,并根据对应的等级选取合适的漏电设备保护装置。合理制定输配电线路的保护措施,保证在接地输电、配电线路在故障出现时可以立即断连;选取合适的漏电保护装置来保障低压输配电线路的接地安全性。留点保护装置能够在出现漏电问题时迅速切断接地线路,进而防止形成接地电弧,进而有效防范接地故障问题的发生。在漏电保护装置型号选取方面,应当对泄漏电流量加以详细计算,要能完全避免发生因泄漏电流太大而造成的人员触电事故;在解决保护所引发的接地故障时,可对残留电流动作加以充分利用。在线路中若是出现严重的电流泄漏问题,那么其中性电流和三相负载电流的矢量和将为零值。由单相引发的接地故障中,故障电流会经过PE线与地层形成回路,以此防止两者矢量和为零。残余电源电路动作电流将高于输电线路与电气设备的泄漏电流,使得接地故障获得有效解决,并且电力系统也会保持稳定运转,使得供电更加安全、可靠。
        3.5规范低压配电设备巡查制度
        由于存在外部环境干扰因素以及设备质量、自身使用寿命的限制等,低压配电线路不可避免的会存在一些可靠性与稳定性缺陷,对此必须要建立规范化的检修巡查制度,按期开展巡视工作,从而及时发现并解决隐患因素,确保配电系统的稳定运作。安排排查潜在设备与环境风险,并对污染物质和障碍体加以清除,及时替换受损与老化设备,保障系统的稳定性。
        结语
        综上所述,在电网系统中,线路接地故障是其中较为频发的故障之一一旦出现线路接地故障,会对设备和人员造成很大的威胁,因此,必须要针对故障及时的做出处理,确保设备运行的稳定性与人员的人身安全。因此,要想提升线路运行的稳定性与安全性,有关部门必须要加强线路日常的维护工作,并针对接地故障积极的研究新的诊断办法,确保能够及时准确的查找故障点的具体位置,为电网系统的稳定运行提供保障。
        参考文献
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