马绍杰
徐州三新供电服务有限公司新沂分公司 江苏 徐州 邮编221400
摘要:10kV配电线路是农村电网最广泛的供电形式。目前,农村电网建设规模日益扩大,随之而来的是配电线路故障的频发,其中最主要的故障类型是单相接地故障。研究10kV配电线路单相接地故障产生的原因并给出合理的应对策略,已经成为保障农村用电安全的必要课题。
关键词:农村电网10kV;配电线路单相接地;故障原因
引言
电力系统包含的设备环节比较多,10kV配电线路是其中较为重要的一点,也是确保电力传输的关键,是电力使用用户与供电企业之间相邻的重要设备缓解,10kV配电系统运行的稳定性和安全性是决定用户用电质量的重要保障。在过去的2年里,为了加强10kV配电网的建设和管理,提升安全、经济效益和服务水准的网络,和提高效率的投入产出综合分销网络资产,供电公司实施全过程精益管理分销网络在龙岩供电公司的整个系统。专注于重建发病率高的断层线10kV,通过统计分析10kV线路的故障原因,10kV线路操作时被发现的弱点,和正在采取方法方式,最终找到降低10kV线路故障方法方式,降低10kV线路故障,提升10kV配电线路的管理水准。
1单相接地故障类型
1)稳定性接地根据故障电压的表征情况,稳定性接地可进一步划分成完全和非完全接地。当配电线路单相通过金属等导电体与大地相连,会造成该相电压为0,其他相电压则达到线电压。当配电线路单相通过非金属等导电体或电弧与大地相连,造成该相电压降低但不为0,其他相电压升高且始终小于线电压。2)间歇性接地。当接地相不稳定时断时连时称为间歇性接地。例如配电线路单相电弧接地时,接地点出现间歇性熄灭、重燃现象,使配电线路电压极不稳定,同时因电流变化产生磁场震荡。
2配电网单相接地故障特征分析
单相接地启动判据分析当发生单相接地故障,序电流和序电压会发生异常,因此将序电流以及序电压作为单相接地故障的启动判据。序电压故障判据
3单相接地故障的危害
单相接地故障作为10kV配电线路频发的故障类型,直接关系电力供应的稳定性,严重的会导致配电线路损耗、变电站电力互感器损坏,引起大范围停电事故。此外,单相接地故障时常引发谐振过电压,这种震荡回路中产生的串联谐振现象能瞬间激发电压陡增数十倍。而且,与操作过电压相比,这种过谐振过电压可在一定条件下长时间、稳定存在。特别是35kV以下电网,谐振造成的事故已经被较多报道。如果不能有效消除此故障,这种瞬间高电压很容易造成变压器绝缘击穿,导致事故影响面积扩大。
4 10kV配电线路故障原因
4.1避雷器击穿
通常情况下,为保障配电线路安全稳定运行,会在变压器上安装避雷针。避雷针的工作原理是当放电云层移动至接近地面时,地面电场发生巨大变化,在避雷针的尖端,形成局部电场强度线集中的区域,该区域将影响雷电先导放电的发展方向,引导雷电向避雷针放电,电流通过接地引下线和接地装置将流入大地,从而使被保护物体避免遭到雷击。但是当避雷针受损(如密封不良)时,避雷装置内部会进水受潮,阻碍电流的传输,从而引起单相接地故障。
4.2自然因素
①对10kV配电线路制造影响的要素中,自然灾害的影响排到首位,特别是雷击。这是因为10kV配电电路设计,主要是使用天线,如果周边没有高层建筑和结构等,挡住了配电线路,使其容易受到雷电攻击,引起配电线路的问题出现,问题的出现,主要是因为低水平的绝缘,包括电线和不合理的接触不良,避免雷电设备安装、接地电阻不符合标准等。②随着城镇绿化的持续改善,城市的空气质量也得到了很大的改善,为都市呈现出来的景观、外貌建设贡献了很大的助力,但对10kV配电线路的运转携带来了一些不利影响。由于在绿化城市的过程中栽植了很多的风景树。伴着风景树的长大,会给配电线路的运转带来很大的干扰。在雷暴期间,树木会被刮断挂在电线上,很容易导致电线断裂。③狂风以及12级以上的大风也是影响10kV配电线路稳定运转的主要自然因素。在多风季节,再加上下雨下雪的影响,配电线路承受过大压力,容易导致配电线路问题。同时,当有一个松散的线配电线路,如果它被风吹,很容易导致电线燃烧,增加配电线路的负载,然后导致安全事故的发生,影响到人们安全使用电力,并对人们的自身安全产生威胁。
4.3负荷过重
农业滴灌技术的发展,增加了灌水用电,使配电线路的负荷增加。许多延伸线路架设在老线路上,当负荷增加时,系统电压过低,电线直径小的地方过流量不足,致使该段线路长期运行发热,铝丝融化脱落,造成单相接地故障。
310kV配电线路单相接地故障应对策略
4.4管理性防范措施
加强管理,避免电缆故障出现。SG186系统平台已在全国大部分地区应用,建立了电缆闭环管理系统。通过SG186系统平台,员工可以清楚了解自己管辖区域内的10kV配电网电缆的规格和型号,以及在哪个区域发生的故障。只有这样,才能及时发现问题,解决问题。还可以建立电缆台账,及时、充分了解电缆的运行情况和电缆信息。定期检查电缆及附属设备,详细掌握电缆沟、隧道、排水管等电缆通道。
4.5串接消弧线圈并接地
为了解决导线接地产生电弧引起的单相接地故障问题,采取在中性点串接消弧线圈并接地的做法。其原理如图1所示,消弧线圈实质上是带有感性线圈的负载,当线圈上加载零序电压时,感性线圈产生与对地电流电位相反的电流,该电流可以直接消除单相接地故障处产生的电流,在该处的电弧也会随之消除,最终可以解决因电弧而造成的接地故障。
结束语
10kV配电线路是农网电力系统的重要组成部分,也是发电、配电和供电的关键一环,其运行的可靠性和安全性直接关系到农业农村经济的发展与农民的生产生活。通过研究分析10kV配电线路单相接地故障具体产生的原因,有针对性地提出行之有效的解决策略,消除供电不稳定因素,提高供电效率,促进经济可持续发展。
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