浅析10kV配电线路故障的快速分析判断查找和处理

发表时间:2020/11/3   来源:《中国电业》2020年18期   作者:赵光银
[导读] 10kV配电线路,在日常生产生活中起着举足轻重的作用,它一旦发生故障
        赵光银
        云南铁路工程项目管理有限责任公司 云南 昆明 651200
        摘要:10kV配电线路,在日常生产生活中起着举足轻重的作用,它一旦发生故障,将会对人们正常的生产生活造成很大的影响。
        关键词:10kV配电线路;故障;分析;查找;处理
        10kV配电线路,是电网必不可少的重要组成部分,它的特点是点多线长,路径复杂,用电负荷多样,易受气候、地理环境,以及外力、环境污染等因素的影响而发生跳闸故障。针对10kV配电线路供电的特点,做好故障预测、预判和预防,是做好配网电力运行管理的重点之一。
        引言:运行中的10kV配电线路,常会受到天气和外部环境的影响,导致各种各样的故障,对人们生产生活造成影响。
        1 常见故障
        10kV配电线路,因雷、雨、风、雪自然灾害和遭受外力、环境污染等因素的影响,常常会发生以下三类故障。
        1.1 短路(速断)
        短路故障,按时间划分,分瞬时性和永久性短路故障;按相数划分,分三相短路和两相短路。故障范围一般在线路的前端。主要原因有设备、自然环境和人为因素等。
        1.1.1 短路故障形成原因
        1.1.1.1 线路金属性短路。①外力破坏造成故障。②线路缺陷造成故障。
        1.1.1.2 线路引跳线断线弧光短路。①线路老化。②线路过载。
        1.1.1.3 跌落式熔断器、隔离开关弧光短路故障。
        1.1.1.4 小动物短路故障。常在台架式配电变压器、高压配电柜母线、高压电缆分支箱处发生。
        1.1.1.5 雷击过电压。
        1.2 过流(过负荷)
        因用电负荷超出了线路的保护整定值所致。故障范围在线路后端。原因基本上与短路(速断)相同。速断、过负荷由于故障范围较小,故障原因清晰,所以查找起来比较容易。
        1.3 接地、断相
        线路一相的一点对地绝缘性能丧失,该相电流经过此点流入大地,这就叫单相接地。通常所说的接地故障,是指单相接地。从故障类型上分为金属性接地和非金属性接地。金属性接地接地电阻几乎为零;非金属性接地接地电阻一般不为零。单相接地的危害主要是破坏三相系统平衡,非故障相的电压升高到原来的倍,很可能会引起非故障相绝缘的破坏。
        断相故障就是指线路(或设备)受外力的作用,发生折断断开。有一相、两相或三相断线的情况。通常意义上的断相故障,一般是指一相断线。
        2 故障的分析、判断和查找
        2.1故障的分析
        2.1.1短路
        配电线路发生短路故障时,值班员(或调度员)都能第一时间准确地识别、判断,所以是最容易判断的故障。
        2.1.2过流
        过流和短路的分析相同。
        2.1.3接地、断相
        2.1.3.1线路接地状态分析
        2.1.3.1.1一相对地电压接近零值,另两相对地电压升高倍,这是金属性接地。主要原因是:雷击、异物侵入等。
        2.1.3.1.2一相对地电压降低,但不是零值,另两相对地电压升高,但没升高到倍,这属于非金属性接地。主要原因是:雷击、设备绝缘性能下降或散失。
        2.1.3.1.3一相对地电压升高,另两相对地电压降低,这是非金属接地和高压断相的特征。原因主要是:高压断线、断相。
        2.1.3.1.4三相对地电压数值不断变化,最后达到一稳定值或一相降低另两相升高,或一相升高另两相降低。主要原因是:配电变压器等设备烧损击穿。
        2.1.3.1.5一相对地电压为零值,另两相对地电压升高倍,且很不稳定,时断时续,这是金属性瞬间接地的特征。主要原因是:金属异物侵入,设备间隙放电。
        2.2.故障的判断
        2.2.1短路
        一般情况下,线路跳闸重合(或备自投)成功,说明线路是瞬时性故障,主要原因是:鸟害、雷击、大风等。重合(或备自投)不成功,说明是永久性故障,主要原因是:倒杆断线、混线等。电流速断跳闸,故障点一般在线路的前段;过电流跳闸,故障点一般在线路的后段。过电流和速断同时跳闸,故障点一般在线路的中段。
        2.2.2过流
        从理论而言,线路过流跳闸,一般都能重合(或备自投)成功。
        2.2.3接地、断相
        当线路发生接地与断相故障时,电压监测仪表均会有相应的指示。
        2.2.3.1金属性接地:母线压互柜的三个线电压保持不变,仍为10kV左右,而相电压会发生变化,接地相的相电压降为零,其余两相升高到10kV左右。


        2.2.3.2非金属性接地:接地相的相电压大于零小于正常时的相电压(5.8kV),非接地相的相电压升高,大于相电压而小于线电压,三个线电压仍保持不变
        2.2.3.3断线故障(一相断线):所断相的相电压降低,其余两相相电压保持不变;而与所断相相关的两个线电压会降低,一个线电压保持不变。
        2.2.3.4接地与断相故障的区别
        接地和断相故障区分起来并不难。用一句话概括来说就是,凡是有线电压降低的故障,就是断相故障,反之,则为接地故障。
        2.3故障的查找
        电气故障的特点是故障点查找困难,而处理则容易。因此10kV配电线路故障处置的关键是能不能快速找到故障。
        2.3.1根据继电保护装置动作类型查找故障。
        根据保护原理可知,电流速断保护,最大运行方式时为线路全长的50%左右,最小运行方式时,为线路全长的15%~20%。因此,电流速断故障点一般大多位于线路前段(靠近送电变配电所侧)。过流故障点在线路后半段。电流速断与过流同时动作,则故障点位于速断保护与过流保护的共同范围,一般会是在线路中段,即两种保护保护范围相重合的线路区段。
        2.3.2根据线路经过区域情况查找故障。
        在雾或雷雨天气,10kV配电线路发生故障时,首先应重点检查污染区段的设备。在大风天气,主要检查的对象应该是通过树林的线路。在良好天气时,首先要检查的是施工区域,然后是跨越公路地段。
        2.3.3根据线路的绝缘水平预测。
        电缆线路发生跳闸故障,首先应检查电缆线路绝缘最薄弱点的终端头、中间头是否被击穿。架空绝缘线和架空裸导线组成的线路,首先应考虑架空裸导线段线路。
        2.3.4 根据线路客户分布及用电情况预测。
        线路上如果接有用电大户,检查时应该从这些用电大户开始,因为这些用电大户通常会造成过负荷。
        3 故障处理
        3.1故障处理方法。
        3.1.1分段选线法
        利用线路上的隔离开关、断路器,优先采用远动装置,分步缩小接地故障范围,将故障区段隔离出来,尽早恢复非故障区段设备运行。
        3.1.2人工巡线法:
        根据分析线路的情况,人工判断查找可能发生的故障点。
        3.2故障处理
        3.2.1正确合理选择试(强)送时机。
        3.2.2 严密组织措施排除故障。
        3.2.2.1 合理组织抢修人员。
        3.2.2.2 备齐工器具、交通工具。
        3.2.2.3 正确应用排查方法。
        3.2.2.4安全措施和注意事项。
        3.2.3隔离出故障。
        3.2.4故障抢修处理。
        3.2.5组织试送电。
        3.2.6恢复正常供电。
        3.2.7组织分析,制定防控措施。
        3.2.8制定应急预案,开展事故演习。
        供电所、班组要制定好应急预案,经常开展事故演习,有针对性地对班组人员进行故障点预测、查找技巧、处理方法的训练;每次处理完故障,做好总结分析、积累经验,从而提高故障查找处理的效率。
        4 防控措施
        4.1减少鸟害。
        可采取加装驱鸟器等措施,尽可能减少或防止鸟害造成故障。
        4.2防洪涝及冰雪灾害。
        对洪涝灾害易发地段,应提前对电杆、拉线基础进行加固。对易发生冰冻灾害的线路,着重检查导线的弛度、绝缘子绑扎是否牢固,拉线以及电杆的基础是否夯实。
        4.3减少外部施工干扰。
        首先要执行好配电线路巡检制度,发现有影响线路运行安全的施工,及时制止,及时监控,并采取针对性的防范措施,保证电力线路运行安全。
        4.4 确保配电线路运行质量。
        严格按电力设备检修标准,对设备进行检修、维护和保养,按周期进行大修和更新改造;开展供电能力普查。
        结束语
        随着国民经济飞速发展,用电负荷也迅速增加,各种建设也遍地开花,这给线路的运行安全带来了威胁。因此我们要针对配电线路的特点,采取有效措施,才能确保其运行安全性和可靠性。
        参考文献:
        [1] 华玉兴.电力设备运行与维护.中国铁道出版社,1995.
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