10kV配网常见故障及供电可靠性研究

发表时间:2020/9/17   来源:《中国电业》2020年12期   作者:刘棠怀
[导读] 随着我国经济高速发展,民生对电力的依赖愈加突出。
        刘棠怀
        国网福建省电力有限公司漳浦县供电公司  福建省  363200?
        摘要:随着我国经济高速发展,民生对电力的依赖愈加突出。配电网作为电力系统与用户连接的重要组成部分,供电率不仅直接影响着供电企业的经济效益而且代表着供电企业的服务水平,但是配网线路供电面广线长极易发生一系列故障,供电可靠性就成了当前人们共同关注的问题,提升配网供电可靠性尤为重要。本文主要对常见的故障进行分析并对如何提高配电网供电可靠性进行了探讨。
        关键词:配电线路;常见故障;可靠性
        引言
        配网供电可靠性直接关系到用户用电的安全和可靠,关系到供电企业的生存和发展。因此,如何确保和提高配电网安全可靠的运行,寻求提高供电可靠性的方法与措施是供电企业关心的课题。由于配电网长期处于露天运行,线路环境复杂多样、又具有线长、面广等特点,配电线路在运行中难免会发生故障停电事故,严重影响配电网供电可靠性,不但影响了城乡居民的正常生产和生活用电而且直接影响着供电企业的经济效益。
        1线路常见故障原因
        1.1短路故障
        短路故障分为两种:一是瞬时性短路故障(一般是重合闸成功);二是永久性短路故障(一般是重合闸不成功)
        10kV线路一般是采用二段式或三段式电流保护,即电流速断或限时速断和过电流保护,可以根据保护动作情况进行初步判断。如果线路发生的是电流速断保护动作,则可以判断故障点一般是线路两相或三相直接短路引起,且故障点在主干线或变电站较近的线路可能性较大。因为速断或限时速断保护动作的起动电流较大,它是按最大运行方式(即躲过下一条线路出口短路电流)来整定的,故这种故障对线路及设备的损害较大,如线路金属性短路或雷击短路等。如果线路发生的是过电流保护动作,一般属非金属性短路或线路末端分支线路短路引起。线路永久性接地故障,要采用对线路支线断路器进行分段试拉的方法,来判断故障线路段。如果是瞬时性接地故障,则线路的每一点都有可能发生。
        常见故障:线路金属性短路故障、线路引跳线断线弧光短路故障、跌落式熔断器、隔离开关弧光短路故障、小动物短路故障、雷电闪络短路故障等;
        1.2接地故障
        线路瞬时性接地故障;线路永久性接地故障。线路永久性接地故障,要采用对线路支线断路器进行分段试拉的方法,来判断故障线路段。如果是瞬时性接地故障,则线路的每一点都有可能发生。
        ①恶劣天气,大风、暴雨、雷阵雨期间,常发生短路、接地故障,如倒杆断线、杆基塌方、树木压导线。②冬季过后的第一场春雨时,常发生接地故障,多发生在粉尘污染较严重的线路上,如绝缘子因污垢沉积过多而发生闪络击穿。
        2故障形成原因
(1)线路金属性短路故障有:①外力破坏造成故障,架空线或杆上设备(变压器、开关)被异物短路或外力刮碰短路如汽车撞杆造成倒杆、断线;台风、洪水引起倒杆、断线;②线路缺陷造成故障,弧垂过大遇台风时引起碰线或短路时产生的电动力引起碰线。
(2)线路引跳线断线弧光短路故障:线路老化强度不足引起断线;线路过载接头接触不良引起跳线线夹烧毁断线。
(3)跌落式熔断器、隔离刀闸弧光短路故障有:①跌落式熔丝熔断引起熔管爆炸或电弧引起相间弧光短路;②熔断器、隔离刀闸设备老化或过载引起损坏拉弧造成相间短路。
(4)小动物短路故障有:①跌落式熔断器至变压器的高压引下线采用裸导线,变压器高压接线柱及高压避雷器未加装绝缘防护罩;②高压配电室防鼠不严,母线未作绝缘化处理③高压电缆分支箱内,母线未作绝缘化处理,电缆分支箱有漏洞④综合配电箱电缆进出线孔洞未进行封堵。
(5)雷击过电压故障。
(6)线路瞬时性接地故障有:①生活漂浮物或树木弧垂碰触导线引起单相接地;②绝缘子污秽,在绵绵雨天或有雾气湿度高的天气,出现对地闪络,一般在大雨过后或晴天即消失。


(7)线路永久性接地故障有:①外力破坏;②线路隔离刀闸、开关因绝缘老化击穿引起;③线路避雷器爆炸引起,多发生在雷雨季节;④直击雷导致线路导线断线,多发生在雷雨季节;⑤由于线路绝缘子闪络击穿引起,多发生在污秽较严重的沿海地区。
        3提高配网可靠性的技术措施
        3.1对电网进行改造与调整
        对于配电系统中重要的生命线工程及特殊用户,可以采取环网供电模式提升供电线路可靠性。“环网接线”电网升级改造后将形成“网格化”配网网架结构,实现10千伏线路“手拉手”环网配电,配电线路尽可能达到绝缘化、多段式,增强线路相互转供电能力和调度的灵活性。对已实现环网的线路要按等距离、等负荷、等用户的原则,装设分段开关、缩短供电半径,减少停电范围。对用户数量较多的分支线,检修时不易实现负荷转移,在同一干线的分支线间进行环网专供。在人口集中或线树矛盾突出的地方,可以敷设地下电缆,对于负荷增加而出现超载运行线路应更换大截面导线,或新增设一回供电线路应尽可能减少同杆架设,这样有利于减少停电范围,提高供电的可靠性。
        3.2提高电网改造水平
        采用新技术、新设备、新工艺是提高供电可靠性的主要途径,科学电网规划、建设、维护和运行管理等方面的技术难题,加大新设备新技术投入和老旧设备的改造更新力度。如采用优质SF6阻断器,复合氧化物避雷器,硅橡胶绝缘护套。
        3.3 提高线路自动化水平
        选择合理的与当地电网相适应的综合自动化系统监测方案,实现三维自动化的合理监测措施,故障检测,故障排除,同时对电网进行修复和用电故障信息的收集和处理,加强对电网实时状态、设备、开关动作次数、负荷情况,潮流动向等数据进行采集;优化对其他故障的故障监测位置和实施网络管理,提出方案,使故障隔离远程遥控和系统同步恢复,提高供电的可靠性。
        3.4提高维护和管理设备水平
        加强配网精益化管理,创新实施配网管理“网格化”。将10千伏及以下配电网成立专业的网格化小组,实施差异化管理,按照电压等级和属地管理原则,以半个月作为巡视周期,分组定员开展线路巡视、维护工作,最后由设备主人根据巡视发现问题制定运维策略,编制消缺计划,逐一消除缺陷。针对线路人员运维技能水平不高,设备故障排查速度慢等问题,通过考试培训、每日一规、每周一考、教育基地定期实操等形式,提升运维管理能力,停电故障处理能力。
        3.5积极推广不停电作业
        不停电作业法可在线路、设备缺陷不停电的状况下进行消缺,解决业扩工程与停电的矛盾也可以进行清除异物、树障清理、设备带电巡视、废旧设备拆除及一般缺陷的处理减少停电时长,提高配网供电可靠性。在现场施工条件具备和保持安全距离的前提下,应大力推行不停电作业。状态检修时对运行中设备实际存在的故障隐患有针对性进行检修,真正实现“应修必修”、“修必修好”的理念。可以避免定期检修试验所造成的不必要停电的人力、财力和物力的浪费,也有利于提升设备运行的可靠性,在具备条件下积极推行不停电状态检修制度。
        
        结语
        配电网供电可靠性是电力企业生产、研究、应用的综合学科,不仅仅是反映用户的需求,更是衡量对用户持续供电能力的一个主要指标,直接影响国民经济的发展和人民生活水平。想要在激烈的市场竟争中提升自身实力就必须采取新的策略、技术、方法提升电力供应的可靠性,采取技术措施,才能维持电网的健康运行水平,保证电网的安全,促进其稳定可靠运行。
        参考文献
[1]吴乾德浅谈提高供电可靠性的措施[科技创新导报,2011,(23)
[2]王凯勋探讨提高配电网供电可靠率的措施门]城市建设理论研究(电子版),2013,(19)
[3]蔡建军,胡敦提高城市供电可靠性技术措施的探讨[J].浙江电力,2012,(31)
[4]吴金民.谈如何提高供电可靠性管理[J].中国科技信息,2006,1.
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