配电网故障统计分析及预防措施

发表时间:2020/8/13   来源:《科学与技术》2020年3月第8期   作者:王剑
[导读] 配电网直接面向用户,保障配电网的可靠性和供电质量非常重要。
       摘要:配电网直接面向用户,保障配电网的可靠性和供电质量非常重要。然而由于配电网网络复杂,分布较广,各类故障发生频率较高,在故障发生后,对用户生活生产带来影响很大,当短路故障发生后需要快速定位并隔离故障区域,快速抢修并恢复供电
        关键词:配电网;故障统计分析;预防措施
        引言
        配电网是国家电网的基本标准,通过整个配电网安全性的维护,可以提高电力系统的运行效率,满足行业的可持续发展。
        1配电网故障统计分析
        1.1自然因素
        配电网的覆盖范围广,通常要穿越室外空旷区域、树木或农田。据统计,2019年该地区自然灾害造成的配电网故障占总故障次数的27.9%。故障主要原因为雷击和大风,其中雷击故障占总故障次数的10.9%,大风故障占配电网故障跳闸总次数的11.9%。雷击故障主要发生在7月、8月,主要原因有线路未采取有效防雷措施或避雷效果较差,无法提供防雷保护作用(反而增加了线路故障率)。大风故障主要发生在5月,主要原因为部分地区线路长、网架结构薄弱,线路抵御大风灾害能力差。
        1.2动物影响
        鸟类和鼠类等小动物在裸线接头上活动会对配电网造成影响。据统计,2019年动物影响造成配电网故障占总故障次数的16.3%,其中鸟害为主要因素,约占总故障次数的15.7%。鸟类筑巢季节,鸟在杆塔上筑巢误碰裸露导线会导致短路故障,主要发生在4月。
        1.3外力破坏
        配电线路根据导线类型可分为架空线、电缆线和架空电缆混合线。漂浮物、树障以及交通车辆碰撞电杆等外力破坏因素易造成架空线路故障;道路或管道开挖、交通车辆碰撞箱式设备易损坏电缆线路。据统计,2019年某公司因外力破坏造成配电网故障占总故障次数的17.7%,主要由异物短路、车辆碰撞造成,其中异物短路占总故障次数的8.6%。由于地区整体配网线路绝缘化率偏低(16.9%),4月—7月受大风及异常天气影响,异物短路多发;车辆碰撞占配电网故障跳闸次数的4.9%,由于近年来城市建设的不断推进,4月—9月车辆碰撞及外部施工引起的故障居高不下。
        2配电网故障统计预防措施
        2.1细化配电网的安装流程
        在电力系统中配电网的安全维护中,应该确定设备的安装及运行方案,一般情况下,在配电网安装中应该做到:第一,确定配电网的负荷范围,时刻保证电力系统在正常的状态下运行;第二,在配电网的资源配置中,应该根据电网的运行需求,确定避雷保护装置,避免变压器遭到雷击的可能,提高配电网运行的稳定性;第三,在新型节能变压器选择中,设备故障维护人员需要按照配电网的运行需求,选择防雷信号变压器,避免配电网故障隐患的出现。第四,在配电网的集中及分散处理中,应该合理融入电气自动化技术,保证配电网的自动运行,展现系统的网络化及安全性防护需求。第五,在微机保护装置过压系统运行中,部门需要掌握配电网的运行状态,通过微机保护过压系统的设置,提高对配电网故障诊断以及故障维护的效率,实现配电网的安全运行。
        2.2确定配电网的维护保养方案
        第一,对于电网维护人员,应该按照配电网的运行状态,定期清洁瓷套管及绝缘子;第二,配电网安装中,需要保证各个器件连接的可靠性,主要是为了避免不同金属之间配合不合理的问题,增强系统运行的安全性、稳定性;第三,配电网维护人员,需要定期检查开关的分接状态,避免电路设备故障问题的出现;第四,在配电网维护及保养中,需要定期检查避雷接地设备的状态,定期检查避雷器的绝缘电阻以及电导电流,使配电网可靠接地,避免引线短路问题的发生。在防雷接地保护方案构建中,电网维护人员需要根据配电网的运行状态,确定科学化的防雷工程施工方案,强调各项防护措施的科学性,同时也应加强对设备的安全及维护,避免配电网接地故障问题的出现;第五,配电网的故障诊断及维护中,定期进行设备在线监测及远程监控,增强配电网运行的安全性。


        2.3自然灾害处理
        (1)加强巡视,每年春夏大风季节来临之前,对导线弧垂、线路周围的杂物、落枝和树木情况进行检查。
        (2)每年雷雨季来临之前,应完成防雷设施检查及缺陷处理,检查防雷引线是否规范,防雷接地电阻值是否合格,防雷措施是否完善。
        (3)山地、经常发生雷击的地区,应按照线路走廊雷电活动强度、地形地貌等进行差异化设计加装线路避雷器等防雷措施,防雷措施必须做好接地,且接地电阻不大于10Ω。
        (4)配电变压器高低压两侧、断路器两侧均应装设避雷器,且必须装设采用镀锌扁钢材质的独立接地引下线。
        2.4动物因素处理
        (1)鸟害多发区架空线路,应根据鸟害类型、鸟类生活习性、鸟体大小等情况,加装风车式驱鸟器、占位器、防鸟针,或采取绝缘横担等防鸟措施。
        (2)根据鸟类筑巢的季节特点,对鸟害频发的线路段及杆型,实施线路绝缘化改造。
        (3)对乌鸦等鸟类群体性起落,易造成线路舞动(摆动)地区的架空配电线路,可采取缩短线路档距、减小线路弧垂、强化导线固定点等措施,减少线路故障。
        (4)箱式变压器、环网箱等配电设备的基础设施,必须具备完善的防止小动物进入措施。
        2.5外力破坏处理
        (1)难以实施全线绝缘化改造的区域,探索使用机器人自动涂敷绝缘材料、绝缘包裹等新技术。
        (2)电缆沿路及跨路敷设时,可以利用电缆管敷设,保护电缆免受外部机械损坏或其他介质的影响;同时,将中间头设置在工井内,以节省故障查找时间。
        2.6配电网设备故障维护策略
        为了降低设备对电力系统造成的影响,应该积极组建完善性自动故障监测设备,根据以往电力系统运行中存在的问题,确定具体的配电网设备故障维护方案,第一,针对环境温度及湿度的问题,在配电网的维护中,可以选择RTU配电系统,相关设备需要采用工业品级芯片,当出现上述故障,需要重启系统,并在预热之后启动设备,以增强配电网故障的处理效率。而且,在环境温度控制系统设计中,也可以利用PTC元件进行加热处理,保证设备机箱达到正常的工作状态,避免配电网设备故障问题的出现。第二,接点抖动的设备处理。在配电网的设备故障处理中,电网设备维护人员需要认识到防抖技术融入的必要性,通过平滑滤波控制方案的完善,降低电力系统运行抖动的问题,保证各个电力系统参数计算的科学性。第三,在配电网信息误传的问题处理中,为了避免信息传输误差问题的出现,需要加强电源控制,通过各个单元模块的设计以及开关量输入及输入的整合,避免脉冲以及噪音干扰的出现,使遥信环节姮好的远离强电问题,提高配电网设备的运行效率。
        结语
        通过对配电网的故障情况、原因进行统计分析,分别从技术、管理方面提出配电网故障防范措施,供配电网相关工作人员参考。
        参考文献
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