浅谈10KV配电线路常见故障原因的分析及运行维护

发表时间:2020/9/9   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:陈邦笔
[导读] 摘要:随着电网系统的不断发展,配电线路的结构也发生较大的变化,10kV配电线路在电网中的应用规模迅速扩大,同时对其安全运行和技术管理也提出了更高的要求。
        广东电网有限责任公司清远英德供电局
        摘要:随着电网系统的不断发展,配电线路的结构也发生较大的变化,10kV配电线路在电网中的应用规模迅速扩大,同时对其安全运行和技术管理也提出了更高的要求。10kv配电线路的安全运行水平直接影响电力企业的经济效益,是与用电客户密切相关的事情,电力企业应采取相应的技术和管理措施防止事故的发生和及时消除缺陷,减少事故的发生,确保10 kv 配电网安全运行,更好地为当地经济发展服务。
        关键词:10kv;配电线路常见故障分析原因;措施
        前言
        在配电系统中,发生单相接地故障的机率很大。接地故障严重影响电网安全、经济运行。防范接地故障的关键是做好日常运行维护工作、及时发现缺陷、解决缺陷,保证电网良好的运行环境,预防单相接地故障的发生。10kV线路分布广,供电架空线路长,多为架空铝裸线和铠装电缆线路,常受到周围环境与自然变化的影响,保护单一。在运行中经常发生故障,影响正常供电,给人民的生产与生活带来一定的危害。
        1、常见故障及异常
        根据10kV配电网的建设得到了快速发展。现10kv线路共有四条,其中二条线路为主线属地化为其它供电所管辖,后段线路支线为石灰铺供电所管辖。线路全长216.5km,供电面积229平方公里,配变共有274台配变,总容量为27085KVA。石灰铺镇运行环境复杂,容易受气候、环境、人为等因素的影响,根据近年来运行经验总结。常见故障分析有以下几种。
        1.1 外力破坏
        外力破坏是指人们有意或无意而造成的线路故障.而大量的外力破坏是由于人们疏忽大意、蓄意或对电的知识了解不够而引起的。近年来,10kV配电线路遭到人为过失破坏的问题越来越突出.例如:砍伐树木、引发山火、野蛮施工、机耕作业、放炮取石、交通事故、以及放风筝等。更重要的是可能导致整个电网的瓦解瘫痪,严重制约国民经济的快速发展。
        1.2自然因素
        (1) 雷电可导致电力线路故障
        线路遭受雷击时,轻则引起绝缘子表面闪络,重则引起绝缘子炸裂、断线.使带电导线相互碰触形成相间短路,也会使绝缘子发生闪络或击穿。环境污染,粉尘较大,绝缘子常年暴露在外,积累了大量的污垢,加之质量不过关或存在隐患运行。尤其是P一15kV针式绝缘子质量存在缺陷,在雷击时易引起l0kV线路接地或相间短路。10kV线路防雷措施不足。线路所处区域空旷易招雷击,而10kV线路一般没有避雷线,线路直击雷或感应雷过电压就会在线路设施薄弱之处寻找出路,造成损害。避雷器性能下降或失效。一些用户对避雷器的重要性认识不足,使用一些淘汰型号或耐压能力.泄流能力不合格的避雷器,使接地电阻值>10 Q,泄流能力低,雷击电流不能快速流人大地,残压高。
        (2)雨水可导致电力线路故障
        毛毛细雨将使脏污绝缘子发生闪络、放电,甚至损坏绝缘子。倾盆大雨,将会使河水暴涨至使山洪暴发,造成倒杆、断线事故。
        (3)大风可导致电力线路故障
        风力过大,超过杆塔的机械强度,就会使杆塔倾斜或损坏,并使导线振动、跳跃和碰线,容易造成10kV架空线路之间短路放电或绝缘子闪烙将导线烧断。另外,大风可将塑料布或垃圾场大片塑料袋刮起,搭到10kV线路或电压等级更高的线路上,引起线路事故跳闸。在刮风下雨时线路旁的潮湿树枝与绝缘子、导线相碰触引发单相接地故障;导线接头处理不当造成接触电阻过大,运行中致使接头严重过热而将接头烧断。电源侧导线断落与大地相接触形成单相接地;导线接头经长期运行因严重氧化、电腐蚀而造成断线跌落与大地相接触引发单相接地。
        (4)树竹可导致电力线路故障
        线路与树木平行或交叉的比比皆是。树刮倒砸线,树枝刮断落在线上,树枝摆动扫线,以及人为的伐树至使树倒砸在线上,造成线路故障,危害相当严重。
        (5) 气温变化可导致电力线路故障
        当气温发生变化时,导线张力也随之变化。在炎热的夏季,由于导线的扩长,使弧垂变大,可能造成交叉跨越处放电事故,或绞线短路事故。而在冬季,由于导线收缩,应力增加,又可能造成断线故障。
        1.3外力灾害
        (1)鸟害,放风筝或一些人为的向空中乱抛杂物落在导线上,使线路短路或接地故障;
        (2)线路下方,树枝与架空导线之间安全距离不够,刮风下雨极易引线路接地或跳闸事故;
        (3)各种违章停车或违章驾驶,致使线路电杆碰撞倾斜或撞断,引起线路故障;
        (4)基建施工,质量把关不严,弧垂过大、导线松弛谶间距离偏小(横担长度不够).在遇到恶劣天气(如大风、暴雨、暴风雷)时.导线大幅度摆动而发生碰线,或击穿空气放电等相问短路现象;不注意电缆、电杆标志,将主线或分支线电缆、电杆挖断或挖起杆头,造成杆倾斜,相间距离不够等线路故障,甚至造成人员伤害;
        (5)不法分子盗窃破坏电缆设施,引起线路断路停电故障;;
        (6)运行管理人员业务水平不高,巡视不到位,消除不及时,也是引起电力线路故障的主要原因之一。
        1.4设备本身的故障
        10kV配电线路本身的缺陷导致配电线路的掉闸故障。如大跨越、大高差档,短横担(0.8-1.2米),电杆较矮,架空线路的绝缘子,避雷器和金具等设备本身就存在着质量不合格,老化或运输过程造成内部损伤运,行过程中未及时进行校验或更换,易被击穿后形成线路故障。配电变压器绝缘不够,接地电阻过大,线路设备残旧,使用年限长,设备存在缺陷,引发相关事故。


        1.5 10kV配电线路跨越乡村民房的影响
        随着经济发展和城镇居民经济宽裕了,人口增加了等因素,使原基地平房换上了楼房,原10kV配电线路没有升高,但民房的高度不断增加,这样给原有10kV配电线路的安全运行又带来了极大隐患。
        综上所述调查了解的种种因素,给10kV配电线路的安全运行带来了极大困难。因此,全面掌握线路各部件的运行状况及沿线的情况,加强定期巡视。进一步落实责任,明确职责,充分发挥职工积极性,增强责任心。至少每季度巡视一次,一般每月应进行一次巡视,根据线路周围的环境,设备状态及季节的变化,适当增加巡视次数。
        2、故障的维护措施
        据常见故障分析和研究,提出以下常见故障的维护措施:
        2.1 针对外力灾害采取的措施
        (1)在线路杆塔上安装风轮,风叶,激光灯等,已达到驱赶鸟类,防止鸟害;
        (2)通过媒体、网络,传单、宣传画等形式,宣传《电力法》、《电力设施保护条例》,对广大群众进行教育,并通过执法部门严厉打击电力设施偷窃者等外力破坏;
        (3)为杜绝或减少车辆碰撞杆塔事故,对处于交通道路的杆塔,可设置防撞混凝土墩,刷涂反光漆,加套反光标识,以引起车辆驾驶员的注意;
        (4) 加强对配电线路的巡视,及时清理整顿防护区内危及线路安全运行的树木。在线路运行中要定期巡视和特殊巡视工作,随时掌握线路的运行状况,发现问题及时处理。定期检查、测试线路上的有关接地装置是否完好,接地电阻值是否满足要求,发现问题及时处理。每年冬季对线路通道两旁及线路下面的树木进行彻底修剪,确保线路通道有足够的宽度。定期对绝缘子表面和裙边内的污物、尘土积物等进行清扫,更换不合格的绝缘子,清除杆塔上的鸟巢、杂物等。
        (6)健全线路杆塔、地埋电缆警告牌、标志牌等。
        2.2针对自然因素采取的措施
        (1)更换、安装支柱式绝缘子,提高绝缘子的耐雷水平,特别是针式绝缘子的耐雷水平,有助于提高线路的防雷能力;
        (2)  加强线路的防雷工作,淘在配电系统中,发生单相接地故障的机率很大。接地故障严重汰角钢横担改用瓷横担(三相均用)以提高线路的耐雷能力;l0kv架空线路三相导线一般均作三角形布置。故应在采用瓷横担的基础上尽量将导线的线间距离增大到1m以上;若线路所通过的地带为雷电活动频繁的多雷区,刚应将线路顶相瓷横担(绝缘子)的额定电压值提高一个电压等级;在进行杆塔组装时还应将顶楣瓷横担的固定铁件(或顶相绝缘子的铁脚)与电杆的钢筋牢固地进行电焊连接,形成顶相铁脚接地的运行状况,并每隔300~400m在线路的顶相上装设金属氧化锌避雷器,设置好接地装置。安装线路避雷器则是一个经济、简单、有效的措施。在神东矿区,对落雷频繁的l0kV配电线路安装了综合防雷装置,将雷击的大电流直接导人大地,有效地防止雷击故障;
        (3)对l0kV配电线路加强施工技术质量要求,进行严格的定期巡检,对安全距离不够,杆塔不够牢固的及时进行加固,打拉线或进行移位,早发现早处理,确保线路安全运行;
        (4)冬季遇冰雪天气,对积雪积冰严重的线路段,用绝缘拉杆进行敲打去除,加强巡视,可减少线路故障率;
        (5)定期进行预防性试验,对不合格的绝缘子、避雷器进行更换,对接地网的接地阻值不合格的及时整改处理,确保雷雨天气线路正常运行。
        2.3针对10kV 配电线路跨越乡村民房的问题采取的措施
        (1)新建的10kV配电线路,应考虑避开民房,实在避不开的采用绝缘导线跨越,有长远发展的要求。(2)对已运行的10kV配电线路,由于过去未考虑民房升级的安全裕度,线路塔杆一时半载又不能升高。因此,采用把裸导线更换为绝缘导线。与当地政府配合加大宣传力度,作好必要的疏导工作、宣传教育和沟通工作,必要时可行使电力执法的权力。(3)针对违章建筑进行解释、劝阻、下发隐患通知书,以明确责任;
        2.4加强基建施工把关措施
        立杆施工必须按规程要求进行,杆塔埋深必须满足设计要求。对土质松散、粘性差地带的杆塔基础必须进行加固处理,如浇注混凝土将电杆下部包围并固定起来,并根据杆塔运行条件和受力情况设置好杆塔拉线。城网10kv架空线路一般都采用l0—12m的钢筋混凝土拔梢杆。在一般土质情况下,电杆的下埋深度可按电杆总长度的l/8再加0.5m来确定。再就是。立杆施工时必须按有关规定的要求,设置好合格的底盘和拉线盘。整改施工质量不满足规程要求的线路,更换不合格的电轩、线路舍具、横担等不符合规程要求的线路器材和长期过负载截面积偏小的导线。弧垂过大、线间距离偏小、线路通道太窄、拉线松弛等不规范的线路不得投入运行。
        加强、加固杆塔的基础。检查杆塔基础是否下沉、外露。埋深是否足够,杆塔本体是否受到破坏,若不符合规定的要求,要及时采取措施。保证杆塔的完好性、安全性,这是防止倒杆塔的有效措施。特别要注意终端塔、转角塔的加强、加固。加强线路的巡视。检查铁塔、铁横担锈蚀程度;检查支撑绝缘子是否有裂纹;检查线路、避雷线、拉线、引线是锈蚀、松股、断股、损伤或闪络烧伤;检查线路弧垂是否正常;检查导线线夹,导线与绝缘予的绑线是否松动;检查线路对地、周围建筑物、树木和对其他交叉跨越设施的距离是否足够。有不符合规定要求的.要及时采取措施给予更改。在巡视时要特别注意树木与线路的距离,由于树在春季和夏季的生长速度比较快,它们在风中的摆幅度较大。尤其风害到来时常被折断,甚至整棵被拔起,对线路的威胁很大。
        2.5由于石灰铺镇没有变电站,10kV线路由其它乡镇变电站供给,主线路为其它供电所管辖,后段支线为石灰铺供电所管辖,如前段线路有计划、故障停电等,影响后段线路供电,加上10kV线路供电半径大,负荷重,导致用户电压质量出现不合格现象。
        2019年12月31日35kV石灰铺站投入运行,计划由35kV石灰铺站新出6回出线供给石灰铺镇,新出线建设投运后,有效解决10kV线路供电半径大,负荷重等导致出现电压质量不合格,减少故障发生率,供高供电可靠性。
        3、总结
        l0kv配电线路具有线路半径大、范围广等特点,这些因素导致l0kv配电线路故障发生率高,10kV配电就要加强对这种线路的运行维护,出现问题及时检修,从而保证线路的稳定运行,避免引起更大损失。我们在实践中不断认真总结和分析,将分析出的对策用于生产实践,保证10kV配电网安全可靠运行。确保人民生活、生产用电供电质量,促进整个英德市石灰铺镇经济的飞跃发展。
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