农村电网 10kV 配电线路单相接地故障原因与对策分析

发表时间:2021/1/28   来源:《当代电力文化》2020年第25期   作者:唐意
[导读] 近年来,我国对电能的需求不断增加,农村电网建设越来越多
        唐意
        国网四川省电力公司资阳市雁江供电分公司 四川省资阳市 641309

        摘要:近年来,我国对电能的需求不断增加,农村电网建设越来越多。单相接地故障作为10kV配电线路最常见的故障,对农村用电的可靠性和稳定性的保障有严重的影响,而农村独特的地理环境使单相接地故障时常发生,因此探明单相接地故障发生的原因及解决措施尤为重要。通过分析10kV配电线路单相接地故障产生的原因,探究行之有效的应对策略,为保障我国农村10kV配电线路运行安全提供可行方法。
        关键词:10kV配电线路;单相接地故障;原因及对策
        引言
        随着社会的不断发展,我国电力市场经济也在快速完善,配网的薄弱环节也导致电网设施配备与电力需求出现不协调局面,因此,加强城市配网自动化建设有着十分重要的现实意义。配网自动化与一体化系统的融合,可以促进我国配网自动化技术的快速发展,也能促进社会经济和谐发展。
        1我国10kV及以下配电网现状及存在问题
        1.1关于自动化程度
        配电网自动化程度是衡量其先进程度的一项重要指标,它是配电网运行可靠性、安全性的基础保障。由于我国配电网自动化建设与发达国家相比,起步较晚。前阶段的配电网建设受当时的经济水平和技术条件限制较大,造成了配电网自动化水平较低的情况。但是,随着近阶段国家对于安全生产,技术创新的高度重视,配电网自动化技术迎来了飞速发展,部分区域配电网已经不断完善,基本满足当前所需。但要满足未来社会的用电需求还要不断完善核心技术。
        1.2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。
        210kV配电线路单相接地故障应对策略
        2.1合理的网架结构
        合理的网架结构需要有一套完善的体系,并且提出标准化、差异化网络建设的理念。标准化配电网一方面应该包括设计施工标准化,设备技术标准化,这部分可以通过完善和运用典型设计,建立设备材料型号库等方式在规范的要求上提出更高的行业要求,统一的设备型号有利于资源调动,同时也减少备品备件的需求,有效降低运行维护成本;另一方面应该实现运行管理标准化,落实岗位责任制和工作票制度,降低甚至消除由操作因素引起配电网故障的可能性。通过同等级不同电源线路联络的方式提高区域供电可靠性,通过对单条线路的合理分段,控制每个分段的用户数量和线路长度,可以有效减小故障停电范围,降低故障排查难度。
        2.2一体化智能环网柜的设计特点
        很多发达国家已经普遍开始使用一体化智能环网柜,例如日本、韩国、欧美等。所谓智能环网开关设备,主要是建立在一次、二次设备为一体为基础上,实现配网自动化,也是我国智能网发展的核心组成部分。对于一体化智能环网柜来说,其主要以电压互感器、电流互感器、负荷开关、分布式二次终端为主要核心,对遥控配网、遥测、遥信等方面进行监测,最主要的任务就是对系统对故障开展定位及隔离工作,他们也能独立完成某些任务。此项技术有着安全、可靠、成熟等优点,可以适用于不同规模的配电网,具有兼容、优化、互动等众多优势,能保证我国配网信息化与自动化。


        2.3做好沿路清查工作及用电宣传工作
        定期清查农村配电线路旁的树木,保证线路通道符合规程要求。对周围村民做好护线宣传工作,减少人为外力破坏。特别是在农忙季节收割机运行时要采取安全措施,保护线路安全。禁止在配电线路附近及其上空拉扯绳索和抛掷导电丝束(如铁丝、碳丝等)。
        2.4采用具有抗饱和能力的保护装置
        在所有工作中,保护装置这一内容也是要引起重视的。现在有很多的装置,都会使用TA饱和判据,从而对一些问题进行防止。一般情况下,普通的差动速断保护都会运用半波积分法来做计算工作,通过这一方式对差流进行计算,提出相应的保护-工频量差动速断保护,这一保护主要是通过自身的特性和方式,来得到差流,一般情况下不会受到相应的影响。对于已经投运的变电站来说,在TA二次侧,对同一种型号的二次电缆,进行并接的这一形式,是比较有效的,而且节省了很多的时间,并且不会有特别大的成本。但是如果想要将问题进行彻底性的解决,也可以将P级改为PR级,这样就会更加的具备抗饱和的功能。
        2.5采用具有抗饱和能力的保护装置
        在所有工作中,保护装置这一内容也是要引起重视的。现在有很多的装置,都会使用TA饱和判据,从而对一些问题进行防止。一般情况下,普通的差动速断保护都会运用半波积分法来做计算工作,通过这一方式对差流进行计算,提出相应的保护-工频量差动速断保护,这一保护主要是通过自身的特性和方式,来得到差流,一般情况下不会受到相应的影响。对于已经投运的变电站来说,在TA二次侧,对同一种型号的二次电缆,进行并接的这一形式,是比较有效的,而且节省了很多的时间,并且不会有特别大的成本。但是如果想要将问题进行彻底性的解决,也可以将P级改为PR级,这样就会更加的具备抗饱和的功能。
        2.6配网自动化一体化环网柜
        配网自动化一体化环网柜,可以较好地满足自动技术的相关设计要求,主要采用六氟化硫气箱,在全绝缘、全封闭的情况下开展工作,接地开关、负荷开关主要利用的是三工位开关,能最大限度地保证工作人员的生命安全。对于配网自动化终端设备来说,主要是分层模式进行设计,每层都对应不同的设备:比如上层设置为通讯层;中层则设置为端子层、电源管理层、电池层、DTU层;下层则设置为电压互感器。此环网柜有着较高的灵活性以及固定性,可以提供最便捷的扩容方案,可以有效解决电压信号在采集过程中出现的问题,并能对DTU终端提供恒定电压。配网自动化终端单元主要利用的是模块插电式设计方法,由众多电源模块、功能模块构成。
        2.7加强运维人员培训
        为了减少单相接地故障给配电线路运行带来的不良影响,不仅要求运维人员学习有关电力设备运行规程,了解设备的运行状况,在实践中不断总结经验,提高处理突发问题的能力,还要积极改善供电装置的运行条件,及时消除设备缺陷,对供电设备进行日常清洁,防止设备绝缘老化。同时,还要定期举办运维人员技术培训,提高配电线路检修人员的技术水平。
        结语
        综上所述,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。
        参考文献
        [1]杨艾竹.浅析10kV配电线路单相接地故障及对策[J].中国新技术新产品,2014(23):79.
        [2]李云川.10kV配电线路单相接地故障产生的主要原因与处理措施[J].企业技术开发,2013,32(18):109+113.
        [3]周封,王亚丹.10kV配电线路单相接地故障分析与故障查找[J].科技信息,2010(6):89-90.
        [4]刘瑞庆,王爱国.10kV架空配电线路不停电作业的应用探讨[J].电子制作,2017(09):95-96.
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