10kV配电线路运行故障及预防方式分析

发表时间:2020/10/10   来源:《当代电力文化》2020年第15期   作者:叶远芬
[导读] 10kV配电线路布设复杂,且多架设在露天环境,受地理、气候以及人为因素影响较大,更容易
                叶远芬
        广东电网有限责任公司惠州博罗供电局福田供电所, 广东省 惠州市 516000
        摘要:10kV配电线路布设复杂,且多架设在露天环境,受地理、气候以及人为因素影响较大,更容易发生故障。而一旦发生故障,排查难度较高,会对周围居民生活带来巨大影响,造成损失。针对地区的实际情况,分析了10kV配电线路的特征及其发生故障原因,提出了科学的维护措施,以期能帮助我国电力建设更加稳定地发展。
        关键词:10kV配电线路;运行故障;预防措施
1 引言
        在目前的电力系统配电线路中,10kV配电线路是一种比较常见的线路类型,其布局非常广泛,运行过程复杂,为电力系统的稳定做出了巨大的贡献。但是由于10kV线路自身存在着一些固有的问题,再加上地理环境、气候条件等外界因素的影响,会对配电线路的安全性造成极大的威胁,所以分析10kV配电线路常见的故障点,并针对这些故障点提出改进策略,对稳定电网系统、提高社会经济效益具有十分积极的意义。
2 10kV配电线路特点
        相较于其他电线,10kV配电线路的结构一致性并不强,有的线路长,长达数十千米,有的线路短,短则只有几百米。用户专线一般只连接1或2个用户,类似于输电线路;放射状线路一条线路的分支会与几十甚至上百台变压器连接。10kV配电线路属于中压配电线路,部分由110kV或35kV变电出线,配电变压器高达上千伏安,最大有100kV。通常情况下,农村、城郊地区的10kV配电线路会采用架空线路的形式,中心城市则是电缆线路。由于10kV配电线路的运行情况对周围居民用户的生活有着很大的影响,且分布广泛、布设复杂、点多面广,所处环境情况多变,一旦发生故障会造成很大损失。而且故障原因繁杂,有外部气候因素、人为破坏、环境变化,内部设备自身质量问题、用电情况多变、线路设计与安装存在偏差等。
3 常见故障和原因
        3.1 配电设备问题
        其一,变压器问题。配电设备的变压器存在着一定的故障,变压器在故障状态中会造成线路的故障,进而对安全性造成极大的威胁。其二,绝缘子老化问题。配电设备的绝缘子在使用的过程中出现了老化现象,导致了故障现象的存在,尤其是在长时间的负荷工作过程中绝缘子会出现破损或者污损现象,并且这些现象的存在会引起线路的故障。其三,中间头故障问题。配电线路电路中间头或终端头故障导致线路开关跳闸,随着城市改造,电缆的使用普及,线路中10k V 全冷缩中间头(终端头)积增,因现场运行环境、制作工艺、老化等问题将会造成线路故障。
        3.2 雷击造成线路故障
        部分线路老化,导致自身绝缘能力下降,加之雷电在线路中薄弱部分释放能量,最终被击穿,导致线路无法正常运行,而被击穿部位就会成为一个故障点。另外,部分无法输送电力的设备长时间不进行检修,设备性能也会下降,导电性能反而增强,在遭遇雷电时,极易被击中,甚至会因为电流过大而直接被击穿,从而造成大面积损伤,引发故障。近年来,因为雷电导致输电线路及设备发生故障的问题,给我国电网建设带来不小的损失,这需要针对不同雷击的特点,给出合理的设备维护方案,对年久失修的输电线路进行长期检测,必要情况下要做到及时更换。
        3.3 人为因素
        从线路设置特点来看,10kV配电线路的线路相对较长,部分需穿越各类自然地区。在一些森林茂盛的地区,大量树枝的出现极易造成线路的短路现象,而且在野外还会有大量野生动物的存在,它们的活动也会对配电线路造成一定的影响。

在城市生活环境中,车辆的碰撞也会引起线路的故障,而且在一些城市的建筑施工过程中,土地开挖的过程中会不小心挖断地下的电缆,造成断电现象的发生。除此之外,配电线路工人的检修水平也会影响到整个配电线路的稳定性,在检修的过程中,如果工人不能够按照行业内的标准操作进行,那么就会给配电线路带来极大的安全隐患。
4 常见故障的处理及改进方法研究
        4.1 重视日常巡视
        要求运行维护部门在日常巡视工作中,从实际情况出发,严格依照制度制定巡视计划,对配电线路进行认真细致的巡查。加强电力工作人员对自身工作的重视,树立起认真负责的态度。针对断股、闪络烧伤、破损以及腐蚀等现象,仔细排查,一旦发现问题,要及时上报,并且进行处理。对于频繁出现故障的地区以及设备,要做好故障分析并且归档,定期做好维护工作,减少损失。除此之外,对于一些老旧设备要做好情况报备,及时发现问题并在必要时对其进行更换,保障线路的安全运行。
        4.2 接地故障快速定位方法
        (1)对10kV配电线路接地故障进行快速定位的人工定位法。10kV配电线路发生接地故障时,如果没有有效的辅助方法通常既可以通过人力对接地故障进行快速定位。人工定位法通常指的是人力线路巡回法,工作人员可以通过故障提示沿线路进行巡查,从而对故障发生点进行排查。(2)对10kV配电线路接地故障进行快速定位的阻抗定位法。10kV配电线路发生接地故障时,对线路系统的消弧线圈再一次加入电阻进行干扰,此时零序电流与功率都会受到影响而产生波动。此时根据对线路内电流功率的变化情况的测量就可以对线路系统的阻抗进行计算,从而对接地故障点进行分辨和定位。(3)对10kV配电线路接地故障进行快速定位的注入信号定位法。10kV配电线路发生接地故障时,工作人员通过相对的专用设备对线路系统的母线进行电压互感的干预,也就是向电压互感线注入固定频率的特殊电流。
        4.3 自然因素的故障处理措施
        从目前配电线路的故障情况来看,自然环境的因素影响较大,在日常的工作与维护过程中,电力企业应当采取相应的预防措施,还有要做好防冻、防雷击的预防。从细节上来说,可以从以下几个方面入手,首先,针对一些关键性线路要做好氧化锌避雷针的改进工作,氧化锌避雷针能够有效地控制雷击过电压的幅值,并且在雷击的那个瞬间可以吸收雷云所释放出的力量,不但能够保护电线,还具有节能的功效。其次,要对线路中绝缘子的质量进行重点的检查,一旦发现绝缘子破损和断裂,那就应当及时更换,从而确保绝缘子有着较好的耐雷功能。最后,检修工作人员要定期检测接地网的功能,保证其能够稳定运行,负责电路维修的工作人员要加强对气象的敏感性,做好气象灾害的预防措施。除此之外,在一些条件允许的地区,可以架空地线,该措施能够将雷云所放射出的雷电过电压转化为电流,并且在接地电阻中释放,这样就会对雷击中的电压进行大量的缓冲,起到了保护线路的作用。
5 结束语
        从目前我国10kV配电线路的设置情况来看,10kV配电线路智能化水平较弱,设备故障率较高,甚至大量存在自然环境较恶劣的地区,在配电线路的日常运行过程中,各类问题频发,尤其是自然因素与人为因素的影响,造成了电力系统各类故障现象的出现,给电力系统带来了不可估量的损害,同时也严重威胁着人们的生产生活安全。本研究从10kV配电线路的几种常见故障类型入手,对常见类型进行了分析与归纳,并针对这些故障类型进行了改进措施的分析,希望能够进一步解决10kV配电线路的故障问题,提高供电的效率。
参考文献:
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