10KV配电网常见故障分析及运行维护对策研究

发表时间:2020/10/20   来源:《中国电气工程学报》2020年6期   作者:孙奇 刘哲琦
[导读] 在社会经济的不断发展情况下,人们的生活质量不断提高,同时对电力的需求量也在增加,以往的10KV配电系统结构及运行方式无法满足现代社会的发展要求
         孙奇    刘哲琦
         国网辽宁省电力有限公司盘锦供电公司    辽宁盘锦    124000
         摘要:在社会经济的不断发展情况下,人们的生活质量不断提高,同时对电力的需求量也在增加,以往的10KV配电系统结构及运行方式无法满足现代社会的发展要求,所以需要找出其中存在的问题,并及时的解决。本文就对10KV配电网常见故障进行分析,同时提出相应的改进措施。
         关键词:10KV配电网;故障;运行;维护
        现阶段,受到经济高速发展的影响,我国的电力需求也在以年均超过10%的速度增长。此种情况给电力行业形成了巨大挑战,保证电力系统稳定可靠逐渐成为了社会各界的共同要求。作为电力系统的基础构成,10kV配电网的特点在于覆盖面广、线路较长,运行中的故障风险极高,因而,做好10kV配电网日常的维护工作、提高其运行的可靠性,可谓是当前最为紧迫的任务之一。
         1  10KV配电网中常见的故障
         1.1气候因素
        在配电网设备运行的过程中,一个影响其运行安全的主要因素就是气候因素。对南方地区而言,雷雨天气较多,大部分区域夏季容易受到雷电天气影响,并且强对流天气将严重影响配网线路的运行。10kV配电网线路较长,通常周围环境较为开阔,线路比较容易遭受雷击。一旦线路遭受雷击,其产生的瞬间强电流会流经配电网设备,导致设备遭到破坏性损伤,若周围有行人经过甚至会导致人员伤亡,引发安全事故。此外,即使雷雨天气未真实发生,若大气层产生积聚的雷云,由于云中负电荷较小,导线携带的正电荷也会以雷电波形式流入大地,相应的配电网设备同样会遭受损毁。自然气候因素中,雷击最为常见,但其破坏力也最为强大。除雷击外,大风、高低温都会影响配电网的安全、可靠运行。某些线路弧垂较大,大风天气可能会使线路发生下垂甚至发生纠缠,严重时线路可能发生断裂。南方地区冬季严寒湿冷,某些海拔较高地区的线路容易结冰,线路积冰较多会使自身重量增大,在重力作用情况下,线路也会发生断裂。而夏季的高温天气会使线路松弛,遇风易晃动,同样会发生上述问题。配电线路区域有林木,林木生长影响线路安全,鸟类会在线杆筑巢,若砍青扫障点未发现或处置不及时,配电网的安全运行会受到严重影响。
         1.2配电网自身因素导致的故障
        配电网的故障一方面源于气候因素对其产生的影响,另一方面配电网自身的因素也会导致问题发生。比如城市配电网建设把关不够严格,设计不合理,施工过程中偷工减料,前期现场勘察不到位等。出于对成本的控制,没有平衡好经济性与安全性两者的关系。如果配电网设备在质量方面存在问题,随着使用时间的增加,其隐患问题和故障问题也会随之显现出来,最终又会加大对运维成本的投入。配电网设备自身因素常见的有瓷瓶老化、内部绝缘老化、绝缘子破损、变压器故障等,容易出现保险跳闸甚至烧断电线等问题。配电网设备若未加装防雷装置或没有使用熔断设备,就会降低设备对外部干扰的抵抗能力和可靠性,最终导致故障发生。
         1.3管理不当造成的故障
        在安全防范方面,电力系统没有做足准备,配电网塔的大范围登杆清扫工作尚未完成。此外,由于天气或其他原因造成一部分绝缘子发生严重腐蚀,容易出现污闪现象。另外,一些绝缘体破裂问题没有被及时发现和消除。此外,一些电力工作人员缺少相应的责任心,工作没有落实到位,设备检查不当,许多隐患没有及时消除,这些看似微小的隐患很可能酿成后续严重的问题。与此同时,个别电力工作人员的技术素质低下,无法定期对配电网线路进行深入检查,导致许多损坏的线路没有及时更换,最终酿成更大的事故。
         2  10kV配电网运行故障的运维策略
         2.1加大巡视检测力度和监管机制
        对负荷较大的线路,要定期、及时地进行检测,对发现的问题应该及时记录和解决,这样才能有效地降低配电网设备发生故障的几率。在进行巡检的过程中,对于负荷大的配电网设备使用预警方式进行全面监测,以便出现问题能够及时地发现与解决。除此之外,也可以用红外测量仪器对线路、设备的温度进行监测,检测线路中是否存在发热的情况,避免出现线路烧断问题的出现。

同时,对于运维人员的巡视需加强管理,做到“线必巡、患必报,障必除”的流程管理机制,以消除由于人为因素造成的巡视不力和发现隐患的能力不足问题,要积极采用智能化辅助管理设备及手段,如闭环式运行管理,定期开展岗位培训,制定奖惩制度及岗位责任制度,从各方面加强管理力度,从而有效提高10kV配电网线路运行的安全性和可靠性。
         2.2改造配电网电气设备
        在保证安全可靠和节能降耗的基础上,10KV配电网的电气设备应敢于采用新产品、新技术,要大力推进智能化、自动化、无油化、少维护和免维护的电气设备在10KV配电网中的应用。在进行10KV配电网的建设与改造时,要用新型低耗节能的配电变压器更换掉原先那些高耗能的配变;要采用气体绝缘的断路器,它不仅结构简单、操作便捷,还消除了火灾事故危险,能够大大提高供电可靠性。此外,为了提高10KV配电网的电能质量,应采用无功补偿装置对电网无功缺额进行就地补偿,以维持线路功率因数恒定;避雷器则要选用保护特性好、动作反应快、体积小且结构简单的金属氧化物避雷器,其放电特性好、灭弧能力强、残压比较低、不易爆炸,在10KV配电网中有广阔的应用前景。
         2.3改造配电网电气设备
        在保证安全可靠和节能降耗的基础上,10KV配电网的电气设备应敢于采用新产品、新技术,要大力推进智能化、自动化、无油化、少维护和免维护的电气设备在10KV配电网中的应用。在进行10KV配电网的建设与改造时,要用新型低耗节能的配电变压器更换掉原先那些高耗能的配变;要采用气体绝缘的断路器,它不仅结构简单、操作便捷,还消除了火灾事故危险,能够大大提高供电可靠性。此外,为了提高10KV配电网的电能质量,应采用无功补偿装置对电网无功缺额进行就地补偿,以维持线路功率因数恒定;避雷器则要选用保护特性好、动作反应快、体积小且结构简单的金属氧化物避雷器,其放电特性好、灭弧能力强、残压比较低、不易爆炸,在10KV配电网中有广阔的应用前景。
         2.4应用新技术新设备
        (1)应用GPS系统。随着配电网的规模越来越大,分支线路和接点也越来越多,年长日久杆塔上的编号会日渐模糊,给检修和巡视工作造成很大的不便,应用GPS系统可以顺利导航并准确定位每一根杆塔、配电变压器位置,工作效率可以很大提高。(2)实现配电网自动化。实现配电网自动化,对配电网进行实时监测,随时掌握配电网络中各元件的运行工况,及时消除故障。当发生故障后能够自动隔离故障区段,自动恢复对非故障区段的供电。(3)装设线路接地故障指示仪。在配电线路T接点支路上装设线路接地指示仪,用以辅助故障范围及故障性质的指示,对非故障线路减少不必要的停电,可提高供电可靠性,防止故障扩大。(4)采用SF6负荷开关。在新建或改造配电线路中的分段、分支柱上开关,采用绝缘和灭弧性能好、检修时间长、高寿命的SF6负荷开关,以减少线路开关的故障。
         2.5做好线路状态检修工作
        在我国科技快速发展的背景下,电力企业在运行电路过程中只有不断吸收新理念与新技术,对自身系统不断进行完善,才能为电力系统长久安稳的运行提供保障,基于此,电力企业应该对电力工作人员定期进行专业培训,确保电力工作人员能够及时了解电力系统的新理念以及新技术,提升电力人员的业务素质,在培训完毕之后,可以对电力人员采用考核的方式,检测电力人员是否真正将专业知识吸收,从而为10kV配电线路的维修检护工作顺利开展提供保障,使配电网运行水平以及安全性都得以提升。在此基础上,电力企业要充分利用局放检测、红外测温等设备,对配电网线路随时进行检测,一旦发现线路状态发生问题,就要指派电力工作人员赶赴现场查明原因解决问题,状态检修工作与电力工作人员的定期检修工作相结合,使电力人员针对配电网运行的状况了如指掌,确保配电网长期安稳的运行,为电网系统的发展提供保障。
         3 结语
        总体来讲,恶劣天气、设备异常、外力破坏、管理因素均有可能引发10kV配电网运行故障。但是,考虑到不同故障的直接原因不同,维护工作中应根据故障成因进行区分,以便采取更有针对性的防护措施。本文所述仅仅是10kV配电网常见故障中的一部分,分析中的疏漏之处还有待进一步完善。
        参考文献:
[1]肖庆初,庞峰,郭瑞兵.10kV配电网旁路作业关键性技术的应用与研究[J].电工技术,2019(16):66-67.
[2]张卫红,陈小龙,万顺.基于边缘计算的分布式配电故障处理系统[J].供用电,2019(9):28-33.
[3]李艳.10KV三控三并配电网智能多模接地系统[J].江西电力职业技术学院学报,2018(1):4-5.
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