低压配电线路常见故障的防护方法分析

发表时间:2020/7/30   来源:《当代电力文化》2020年第7期   作者:戴瑾
[导读] 配电网络随着社会发展不断壮大,作为配电网络的重要部分,低压配电线路网络与普通人的生产、生活的交集日趋广泛,安全性受到越来越多人的关注
      摘要:配电网络随着社会发展不断壮大,作为配电网络的重要部分,低压配电线路网络与普通人的生产、生活的交集日趋广泛,安全性受到越来越多人的关注,相配套的配电线路网络分布情况越来越复杂,如何维持庞大的配电网络长时间处于稳定安全的状态,就需要准确分析对其产生影响的各类因素,并采取针对性的措施,确保低压配电线路的安全、稳定运行。
        关键词:低压配电线路;故障;防护措施
        随着我国经济建设水平的日益提高,配电网络覆盖区域范围也越来越大。低压配电线路作为电力系统中重要的组成部分,在日常的生产生活中得到了广泛的应用。因此,列举了低压配电线路运行过程中的常见故障,并对故障原因进行了分析,提出了排除故障的有效方法。
        1低压配电线路概述
        低压配电是由配电变电所、高压配电线路、配电变压器、低压配电线路以及相应的控制保护设备等组成。低压线路可以用低压配电网接入,通过低压配电室引出,也可以由用户自备的变配电室的低压配电装置引出。在一定的容量范围内,采用低压用电设备具有安全、经济等优点,因此,低压用电设备数量较多、使用频繁,相应的低压线路也较多、分布较广。但低压线路的额定电压较低,功率损耗和电压损失都较大,故只能用于短距离、小容量的配电。
        2低压配电线路常见故障及防护措施
        2.1短路问题及其防护
        2.1.1电路短路故障问题
        这是在低压配电线路之中,短路故障时出现频率较高的一类线路故障问题。出现该类问题的主要原因包括三个方面:首先,外部干扰因素的作用。供电线路通常设置于户外的一定高度的空中,因此在一些人类活动的过程之中,很可能对其造成破坏。如人类活动过程中导致的电线杆损伤、供电线路破损等,同时由于极端天气条件下树木的倾倒等情况,都可能对供电线路造成直接损伤,从而引发供电线路的短路故障。其次,在极端天气条件下,如狂风、雷电直接作用与供电线路之上,从而直接引起短路故障。最后,空中存在一定数量的鸟类,因此鸟类活动也可能直接对供电系统带来短路故障。
        2.1.2短路防护措施
        低压配电线路的外部绝缘性能受到各方面的影响,所以注意保护好绝缘材料是一个防护办法。同时,还要把握好电流的热效应。因为在短路电流发挥作用的情况下,在电缆、绝缘导线以及两者连接部位的最高允许温度极有可能使绝缘材料被烧毁,还有可能因为导线融化从而导致产生高温熔珠,如果周围有可燃物则有可能引燃发生火灾等危险情况。具体地,可以通过接入短路保护器防护短路故障。这是因为短路保护器可以切断供电电源,对短路故障造成的危害做到及时遏制。
        2.2接地故障及防护措施
        2.2.1线路接地故障问题
        低压配电线路中如果出现接地故障问题,那么将对整个供电线路的运行稳定性造成直接的负面影响。造成低压配电线路接地故障的因素主要包括三个方面,首先,人为因素影响。如果电力供电系统建设过程中由于人为因素的影响,导致接地线路的布线连接出现问题,或者在接地线路检测过程中出现疏漏现象,则会直接引发接地故障问题。其次,线路自身的质量水平问题。低压配电线路本质上属于消耗型线路,因此在供电系统运行过程之中,随着时间的推移必将会出现线路疲劳性损伤以及线路老化的问题。如果供电系统运行和维护过程中没有及时解决该类问题,那么在后期的运行过程中,引发接地故障的可能性将会大大增加。除此之外,最有可能引发低压配电线路的接地故障问题的因素是配电网络运行过程中电容分散或者电容突变的情况出现。在电容出现突变或者分散的情况时,供电系统内的线路电流值将会出现剧烈的不规则振荡现象,在该振荡过程之中,如果振荡电流同电力无法实时匹配,那么将直接导致接地故障的发生,这种由于电容突变所引发的接地故障对电路系统损伤较大,应当充分予以重视。


        2.2.2接地故障的防护措施
        1)过电流保护。这种保护方式因利用所控制的线路断路器,在不增设其他装置就可以实现接地故障保护功能,所以方便易行,但应能满足规范所要求的断路器切断故障电流的允许时间。2)零序电流保护。三相四线制配电线路正常运行时,如果三相负载完全平衡,无谐波电流,忽略正常泄漏电流,则流过中性线N的电流为0,即零序电流为0;如果三相负载不平衡,则产生零序电流,如果某一相发生接地故障时,零序电流将大大增加,因此,利用检测零序电流值发生的变化,可取得接地故障的信号。所以,利用零序电流来实现接地故障保护,其动作电流一般大于三相不平衡电流。3)剩余电流保护。剩余电流保护所检测的是三相电流中性线电流的向量和,三相四线配电线路正常运行时,即使三相负载不平衡,剩余电流只是线路泄漏电流,配电线路在没有发生接地故障时,三相负荷电流与中性线电流的矢量和无论三相负荷电流平衡与否,它们的电流均为零,零序电流保护一般适用于TN接地系统。
        2.3断路故障及防护措施
        2.3.1断路故障
        断路故障是指低压线路在正常运行状态中线路的零线和火线出现断路的现象。如果是火线出现断路,相应的用电设备会骤停,发生停运事故;如果零线出现断路,线路末端的两相线路电压迅速升高,导致其连接的用电设备烧毁。断路故障具有明显特征,当发生断路故障时,电能无法继续正常传输,输电回路会中断,引发过电压断路点电弧等情况出现,如果断路区附近有易燃易爆的物质,很容易引发火灾或爆炸事故。
        2.3.2断路问题的防护
        电路的断路问题是回路非主观正常的断开,无法使电流形成闭环回路。例如,出现线路断开或者节点接触不良。若是三相电路,假设一相电路出现断路问题则可能导致电机无法正常运作或者烧毁,或三相电路不协调,各相电压不相同发生某相电压过大,引发故障。为防止发生零线断路的现象,首先应增加零线的机械性能,即符合电路负载和电流流量的情况下根据实际情况适当增加零线横截面的面积;其次,使用牢固、可靠、稳定的节点接口,其性能应满足电路的要求指标;最后,不得在零线上直接串接熔断器,避免过电流造成的熔断器熔断,出现断零的问题。针对三相的低压供配电线路,连接到断相电路的单项负荷,如照明设备等瞬间停止作业,等到断线电路恢复正常时重启工作不会受到损失或者烧毁。对三相电机而言,出现断相情况时电机缺相工作,致使无法正常作业或者导致产生放热,最终烧坏设备。为了防止发生断相的现象,首先应使用合适电路的保护装置,如熔断器,而且必须满足三相中每相保护装置的性能参数相同;其次,使用牢固、可靠、稳定的节点接口,其性能应满足电路的要求指标;最后,电气电路中各个开关触点应紧密连接、配合良好,不得存在老化、脱松、燃烧腐蚀的情况。
        3结语
        低压配电线路对于维持区域正常供电具有重要作用,在使用过程中容易受到所在区域各种因素的影响,为避免出现事故,应加强管理,确保系统的安全、稳定运行。
        参考文献
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