摘要:在发生单相接地故障时10kV配电网需局部停电以便查找消除故障,这将会对生产生活的连续性造成一定的影响。10kV配电网的运行管理人员只有按照分层分析方法进行灵活的技术调整,才能够全面提高电网运行的安全稳定性。
关键词:10kV配电网;单相接地故障;处理方法;分析
110kV配电网单相接地故障原因
1.1环境问题
由于10kV配电网处于室外环境中,所以容易受到外部环境的干扰。又由于10kV配电网运营的环境比较复杂,所以在实际操作中,人员需要考虑一些天气因素,诸如:雷电、雨雪等天气,这会加大单相接地故障发生的概率;另外,还包括社会环境的影响,比如在一些城市中,交通人流量较多,就会给10kV配电网接地操作带来影响,严重时会威胁到行人的安全,危害交通。
1.2自然灾害
除了受到自然环境以外,还包括自然灾害,因为自然灾害也会给10kV配电网设施造成影响。比如出现一些冰雪、泥石流、地震等自然灾害等,自然灾害的出现无法保证10kV配电网正常运行,也无法保证电路处于安全状态。
1.3设备原因
一些线路、设备使用时间过长,设备没有及时得到更新与修理,导致设备出现故障,这些问题都会导致线路单相接地出现故障。
210kV配电网单项接地故障的影响
2.1影响电力线路
10kV配电网在运行过程中会发生接地故障,一旦发生故障,就会出现一些肉眼能看见的反应,在这种情况下,就会在临近的线路中形成过电压,叫做谐振过电压,这种过电压与正常的配电线路相比,电压伏数过大,甚至会高出好几倍,当电压伏数增大时,会发生烧毁电路的风险,或者直接使线路短路或断路,当10kV发生单相接地故障时,造成的影响是直接性的,绝缘系统在这时甚至会老化,10kV配电网运行时还会发生电路中断的现象。
2.2影响设备正常运转
10kV配电网发生故障时,会出现零序电流,零序电流一旦产生,就会在变电设备周围产生零序电压,这不仅会增加设备中的磁电现象,还会引起过电压,从而烧毁电路设备,比如:在室外环境中,10kV配电网发生接地故障时,破坏了其绝缘子,从而对变电设备造成了影响,使该地区的线路都发生了短路,该地区也就发生了停电事故,给当地居民生活和工作带来了不便,造成了较大的财产损失,也增加了设备维修的压力,浪费了一定人力和物力。
2.3对电力企业的影响
当10kV配电网发生接地故障时,除了对设备和线路造成影响以外,还会整个电力企业造成影响,影响电力企业的运营,往往一些人员因为故障较小,就忽略了其影响,对企业的影响通常表现在经济上和效益上,当单项接地发生故障后,如果没有得到及时解决,就会引发停电问题,需要耗费一些时间、物力和财力,长此以往,就会阻碍电力企业的发展,增加10kV电网的负担,为社会用电带来极大的不便,因此电力企业需要重视10kV配电网的接地故障,并及时解决和维护,维护10kV配电网的安全运行。
3单相接地故障的处理
3.1快速精准的故障区间定位
传统故障定位分析方法。在发生单相故障之后需在第一时间进行故障区间的快速精准定位,方便抢修工作的快速处理,提高故障处理运行的效率。
传统的故障定位方法主要是通过人工凭经验拉闸、摇绝缘的方式进行故障的查找,但是由于这种方法工作效率非常低下,在查找的过程当中可能会出现人员的伤亡以及财产的进一步损失,甚至发现故障之后,无法及时的回传信息给设备运维部门及电网调控中心,因而这种方法已经逐步被自动化的故障检测替代。小电流接地系统单相故障定位。现代化的快速精准定位方法主要是基于配电自动化、调度自动化等信息技术支持系统以及新兴的大数据、人工智能技术,通过小电流接地选线装置对单相接地线路判定,在电网运行的各个线路分支的出口处设置相关的零序电流测点序号。在单相接地故障发生时,根据各个编号测点通过网络层回传至平台层的相关遥测遥信数据,对发生接地故障区域进行快速有效的定位。除对供电线路干线和分支线路的出口设置故障指示器等建立感知层的方法外,还可应用电网历史故障相关自动化遥信遥测信号数据库对比,在故障发生的第一时间匹配最为相似的故障区域和故障类型,为电网事故处理人员提供有价值的辅助信息,为后续的故障查找提供数据支持,加快电网事故处理进程。
3.2快速抢修工作
进行精准的故障定位之后,如果天气情况允许,供电部门应立刻组织人员进行相应的故障抢修。首先,要选择合适的抢修作业人员,一般来说负责该抢修的作业人员现场经验要较为丰富。快速到达故障地点之后,根据现场勘察提出并布置相关的安全技术措施以及运用工程手段对故障点进行紧急抢修;其次,如果由于自然灾害、天气问题或者是其他不明原因所造成的单相接地故障,要做好相应安全防护措施之后才能够进行抢修,尤其是在雷雨、大风、台风、冰雹、冻雨等天气,要穿戴防雷护具、低温冻害防护服以及抗风设备等,如果情况并不紧急可等到天气好转后再进行故障抢修;最后,进行故障抢修的过程中要把控好抢修的原则,尽可能缩短停电的时间,减少对于周围地区的影响,提高电力系统运行的稳定性,尤其是通过不停电的方式替代传统的停电检修作业,减少因故障造成的经济损失,保障人民的正常用电需求和供电服务质量。
3.3线路日常巡视
由于在发生单相接地故障时电网还可维持1~2小时的正常供电,因而在接地信号自行复归后也不能认为线路设备完好,应加强安全巡视工作,对于安全隐患进行定点定位,及时发现危险源,通过有效的故障排查,提高电网运行的可靠性。一方面,要通过变电运维人员或人工智能机器人对变电站进行日常巡视,对变电站户内外及一、二次设备进行巡视及检测。在变电站设计之初,就要加强感知层的建立,设置有效的传感器,在巡检的过程当中检查这些温湿度、电压电流传感器的正常工况,获得更为精准的巡检数据;另一方面,在处理单相接地故障抢修作业后还要进行相应的巡视工作,查看周围的电杆及附属设备是否存在松动情况、电力设备外观是否完好、是否存在明显放电情况、故障是否完全消除,经过后期排查之后,才能够代表一次完整的故障抢修工作结束。
3.4单相接地故障的预防
自然因素控制。对由于自然灾害因素造成的单相接地故障要全面加强防范意识,提前关注气候变化,成立相应的应急机制,发布电网薄弱点的风险预警,编写事故预案。在电网建设之前可进行优化组合分析,提高方案设计的科学性,因地制宜的实施电网建设工作,尽量避开山区林木多、雷击区域多、顺季风山谷、易于脱落的建筑或有其他不稳定物品的区域,并及时加装符合防雷等级的防雷设备。定期对电网的运行情况进行检测和维护,并充分利用现代化的智能监控设备对设备运行工况及周围环境进行监视,尽可能避免自然因素造成的单相接地故障。加强电网保护安全宣传。对由于人为因素造成的单相接地故障,电网公司要结合传媒形式进行新闻网络的综合宣传,还可以在抖音、微博、微信公众平台上等新媒体进行全面的电网设施保护宣传,增强人们对于电网保护的意识。电力执法部门应充分发挥现有立法规定,加强相关执法力度,对于一些不法分子对电网的破坏行为,进行严肃惩处。对于一些由于酒驾、机械刮碰、运输超载等个人行为造成的电网破坏,也要进行相应的警示教育及处罚。
参考文献
[1]张文博,刘增林.10kV配电网单相接地故障及处理措施[J].南方农机,2018,49(12):195.
[2]戴鹏. 10kV配电网单相接地故障行波定位方法的研究[D].沈阳工程学院,2018.
[3]王孔振.10kV配电网单相接地故障特征分析[J].科技创新与应用,2017(19):174-175.
[4]张寅.10kV配电网单相接地故障及处理措施分析[J].科技创新与应用,2016(04):196.