10kV配电线路常见故障及改进方法

发表时间:2021/4/12   来源:《当代电力文化》2021年1期   作者:  努尔阿米那·吾司曼
[导读] 在我国进入21世纪快速发展的新时期,10kV配电线路是具有供电半径长、涉及范围广、路径结构复杂等特点。
        努尔阿米那·吾司曼
        国网新疆电力有限公司麦盖提县供电公司
        摘要:在我国进入21世纪快速发展的新时期,10kV配电线路是具有供电半径长、涉及范围广、路径结构复杂等特点。对布置在户外,容易受到环境、气候的影响,再加上供电情况复杂多变,致使10kV配电线路极易发生故障,引发故障的原因也比较复杂。基于此种情况,文章结合理论实践,先分析了目前我国10kV配电线路的发展现状,接着探讨了常见的故障,最后提出相应的改进方法,希望对提升10kV配电线路运行的安全性、可靠性、稳定性有一定参考。
        关键词:10kV配电线路;雷击故障;管理维护;路网结构
        引言
        10kV配电体系属于中压网络,在配电系统中的主要任务是承担高压和低压负荷,也是系统和用户的交互枢纽,一旦在运行过程中发生问题又无法及时解决,就会影响到电网整体性能。10kV配电线路具有以下几大特性:连接点较多,覆盖区间较大,线路设计复杂,并且会受到外部条件干扰。怎样确保10kV配电体系发挥出应有效用,解决10kV配电线路运行过程出现的问题,已然是摆在电力领域面前的难题。
        10kV配电线路的接地故障的主要内容
        1)暂态性故障在10kV配电线路中,接地故障产生的电流相对较小,所以暂态性故障是比较常见的类型,而且此类故障给配电网带来的影响也不大。然而,如果暂停性故障存在的时间超过1h,就会出现电压升高的情况,而且故障相对地的电压在不断增大的同时,也会降低非故障点的绝缘性能,从而引发短路问题。产生暂态性故障的原因主要来源于环境的影响。比如10kV配电网的架空线路长期暴露在外,极易受到恶劣自然环境的影响,产生线路损毁、折断等问题,或者线路遭到人力的干扰和破坏而引发的接地故障。2)永久性故障永久性故障带来的影响是非常严重的,不仅会干扰线路和设备的正常运行,也会大幅降低配电网的稳定性。此时想要解决该问题,就必须要对线路、设备等进行更换。产生此类故障的原因较多,比如电力设备在长时间运作后,设备质量、机械性能方面都无法继续保持应有的能力,或者配电网中的绝缘设备在遭到击穿时,也会引发故障。同时,设计人员在对线路进行设计时,未能够对线路、荷载等方面予以详细地考虑,导致配电线路长期处于高负荷的情况下,极大地缩短了线路生命周期,也为出现永久性故障埋下隐患。
        2故障查找过程
        如何自动完成故障区间查找并自动隔离故障位置,成为系统稳定运行的关键所在。某个系统中存在两台主变设备,输电线路正常运行时,左侧为Ⅱ段母线,右侧为Ⅰ段母线,母联开关处于开启状态。单相接地问题自动检测系统主要是结合实际线路运行情况,测定输电线路母线电压参数和开关工况。自愈系统中的每个模块都能够有效交互,以典型负荷模型的问题资料为基础,可以实现接地线路电源位置的隔离操作。自愈系统主要有以下几大模块:以传感设备为核心的数据收集模块、信息传输模块、数据处理模块,和开关量检测模块。其中传感设备完成对各个位置的电流、电压参数收集;通信模块在接收信号后完成对数据的接收和发送,无需做出逻辑判断便可以和其他系统有效交互;主控模块完成对电压、电流参数,以及开关量的把控,确定实际选线结果,测定线路出现的具体问题并给出相应解决方案,向开关量控制模块发射驱动信号来完成对应操作。输电线路处于正常运行状态时一旦出现单相接地问题,自愈系统便会启动。第一步测定工频电压指标,实时测定出线位置的电流参数和母线电压值。进行这一操作之前需要保证输电线路中各个模块均配备有自愈系统,同时各个模块之间可以利用网络进行交互。自愈过程如下:启动自愈系统→监测主变设备的工频参数→系统发生单相接地问题→电流电压参数测定→接地线路的具体确认→其他设备的选线数据→明确电缆线路的接地位置→跳转接地线路负载端的母联开关→闭合进线开关→闭合电源位置开关→自愈功能完成。

值得重点注意的是,自愈系统启动后,要对母线电压指标进行实时监测,判断接地问题是否真实出现。一旦自愈系统根据数据分析结果测定电压参数超过标准范围,便会确定接地问题的出现,随后通过测定行波信息来明确线路发生接地问题的位置,并依靠通信模块和其他系统进行选线信息的交互,根据其他自愈系统给出的选线结果综合判断出现接地问题的线路位置。在此之后,跳转母联开关和进线开关,给出启动命令,至此便完成了一次有效的故障自愈操作。
        310kV配电线路故障改进方法
        3.1全面提升10kV配电线路的防雷水平
        10kV配电线路在运行中,发生雷击故障是客观存在的,很难从根本上得到有效解决,只能通过一系列科学有效的改进方法,来提升10kV配电线路的防雷水平,以降低雷击故障发生的概率,减少雷击故障造成的损失和影响。具体而言,可从以下两个方面同时入手:第一,全面提升10kV配电线路绝缘子的耐雷水平,主要是提升针式绝缘子的耐雷水平,选择质量高、新能耗、工艺先进的针式绝缘子。悬式绝缘子则可以正常选择,因为,悬式绝缘子自身就具有很高的耐雷水平,以降低10kV配电线路建设和运行成本。第二,安装高质量避雷器,在雷电频发区域,雷击故障多发的线路上,安装高质量防雷金具,或者金属氧化物避雷器。在10kV配电线路变压器的高压侧和低压侧分别设置相应电压等级的避雷器,以提升10kV配电线路防雷水平,降低雷击故障发生的概率。
        3.2加强对配电网污闪事故的防范
        配电运行部门应更加重视污染的防控工作,在污染严重的地区要特别做好调查分析,对于污染严重区域内的配电线路应加大绝缘保护,既要符合当地电瓷外绝缘污秽等级的要求,还应留出适当的空间,保证安全。电力部门对污染粉尘等级划分时要以盐度监测为参考数据,根据检测数据合理安排清理污秽工作。电力部门还注意应每间隔3~5年对粉尘污染区域内配电线路瓷绝缘子进行检测。
        3.3在线监测系统
        上述的配电线路接地故障定位方法相对单一,适应性也相对较差,而且也难以对接地故障进行实时的检测。在线监测系统的运用能够从根本上解决这些问题,极大地缩短了线路接地故障定位与检修的时长,还能够在定位精度方面予以进一步的提升。在线监测系统在安装与应用方面都有着不同的作用和特点,例如想要对配电线路的接地故障点进行精准定位,就必须要将在线监测系统中的特定部分或装置安装在变电站的出线端,这样才能够做到在第一时间掌握线路的整体情况。想要判断产生故障的源头,就必须要将该系统的定位检测装置安装在用户端,使其能够与电力用户保持最直接且有效的距离,才能够在接地故障出现时定位产生的根源,从而更好地提升定位精准度。或者将故障定位装置安装在线路系统的各个分路中,可以实现以最快的速度定位线路中的接地故障点,如此便可以在最短的时间解决故障问题,避免线路故障因长时间得不到处置造成更加严重的经济损失。这种方法虽然具备非常多的优点,但是也必须要投入大量的采购和安装成本才能够应用该方面的功能,与此同时,为了确保检测到的结果实时、有效,还需要配备专门的人员才可以。
        结语
        10kV的架空配电线路直接影响人民群众的日常用电,为了确保电路运行不出故障,电力部门应该切实承担起相应的责任。面对众多影响电路正常运行的不确定因素,电力部门应加大对10kV配电网的保护力度,将对应做工作落实到位,更好地为客户提供优质、安全的电能,进一步推动社会经济的发展。
        参考文献
        [1]李冠.浅谈10kV配电线路常见故障的分析与处理[J].环球市场,2017,(24):120-123.
        [2]李成杰,李彦欣,郝苗旺.试析农村10kV配电线路的常见故障与解决措施[J].城市建设理论研究(电子版),2015,005(034):88-90.
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