10kV配电线路常见故障及改进方法 李德

发表时间:2021/4/20   来源:《中国电业》2021年第2期   作者:李德
[导读] 随着城市化程度的不断加深,居民对于电能的需求越来越大
        李德
        广西电网有限责任公司南宁供电局,广西壮族自治区 532200
        摘要:随着城市化程度的不断加深,居民对于电能的需求越来越大,也同时提高了对电能的产生和输送质量的要求。本文通过对配电网架空线路设备、电缆设备等典型故障实例进行分析,提出了相对应的技术改进方案与措施,提升配电网运行管理水平,促进电力行业的进一步发展。
        关键词:故障分析;配电网;配电运行管理
1配电线路隔离开关故障分析
        1.1隔离开关进水导致瓷瓶崩裂案例
        2020年3月2日,某lOkV线路零序保护动作,重合不良。经查线,判断为柱上隔离开关中相瓷瓶崩裂,经更换后恢复送电。两个月后,该线路再次零序保护动作,故障点位相同,现场同样发现瓷瓶崩裂。两次故障时均为雷雨天气。次口,采用不停电作业法将故障设备更换,并进行解体分析。
        经过对替换下隔离开关解体,发现该批次瓷瓶底部支撑与底板连接处无任何防水防潮措施,固定螺栓直接通过水泥及粘接剂连接[1]。在下雨时,雨水通过螺栓空隙处进人粘接界面,受冷热后将瓷瓶涨碎。根据分析结果,通过将后续柱上隔离开关更换为复合绝缘子型,避免同类事故再次发生。
        1.2隔离开关合闸位置不良案例
        2020年4月2日,某lOkU开关过流保护跳闸,重合良好。经查线,发现线路上一隔离开关边相崩裂,同时将刀片崩开导致线路缺相运行。该环关于2019年底装设,经不停电作业更换后,发现动触头与静触头发生错位,未形成良好接触,刀片严重过火,在负荷较大时导致拉弧放电[2]。
        经分析,本次故障原因为新装设刀闸后,在杆上进行合闸操作时,由于边相绝缘杆会向刀片施加横向作用力,导致刀片动触头偏向外侧,未能夹住静触头,而是压在静触头边缘。由于刀片位置较高,地面难以观察触头接触情况,导致送电后持续接触不良,刀片烧蚀后拉弧放电,崩坏磁柱。
2配电线路电缆故障分析
        在电力线路布置方式中,主要有架空线路及电缆线路两种方式。架空线路架设成本较低,且维护、故障修复较为方便,但在发生恶劣天气时易发生故障,且较为不美观。电缆线路铺设成本较高,但具有不影响市容、载流量大、不受天气影响等优点,在城区应用较多。电缆线路在发生故障时,定位及修复时间较长,适合线路网架结构较为完善时采用。
        2.1电缆热缩中间接头故障案例
        2020年1月6日z:os,某线路零序保护动作,重合不良。经查线,发现某段电缆中间接头故障,通过将故障点倒路隔离后送电。
        在对故障位置开挖后,将该接头切除并重做。该接头于2016年制作,绝缘及护套采用热缩工艺,线芯通过压接方式连接。通过对接头进行解体,发现护套内存在少量不明显水渍[3]。打开非故障相后,发现线芯已完全从接续管中脱出。经对比故障相放电位置,确认线芯脱出拉弧为故障直接原因。同时,发现铜屏蔽与铜网固定处采用绑线而非恒力弹簧,导致在外半导电层产生明显压痕。


        经分析,本次故障原因为中间接头压接时,压接不实。在冬季低温时,电缆受冷收缩,在接头处形成较大拉力,导致线芯脱出放电。同时,铜屏蔽层与铜网固定绑线过紧,导致对半导电层形成明显压伤,形成电应力集中,制作工艺不合格。
        2.2电缆冷缩中间接头故障案例
        2020年6月24日,某线路零序保护动作,重合闸未投人。经查线,发现变电站出口电缆中间接头故障,经倒路隔离故障点后恢复线路送电。
        将故障接头挖出并切除后,发现该接头为冷缩工艺,打开恺装带后未发现进水痕迹。但故障相自半导电断口处至线芯完全烧焦。对非故障相进行解剖,在主绝缘处发现多处刀伤且未经打磨处理。半导电断口不均,且未进行倒角。主绝缘断口处亦未做铅笔头。故障相冷缩套管打开后,发现内部充满碳粉,并延伸至对端。
        经分析,故障主要原因为主绝缘清洁不佳,使绝缘表面掺杂碳粉等杂质,导致在冷缩套管内自线芯沿面向铜屏蔽持续爬弧,放电位置延伸到屏蔽层时,发生永久接地击穿。同时,亦发现该接头存在主绝缘存在纵向刀伤未打磨、半导电及主绝缘断口处未倒角等工艺问题[4]。
        2.3电缆冷缩终端接头故障案例
        2020年8月1日,某线路零序动作,重合不良。故障后,接居民反映,某电缆终端杆有持续放电和放炮声。经查线,发现该处电缆终端接头单相烧损,将该接头切除后重做并恢复送电。
        根据现场观察,该终端接头外观存在固定卡箍位置过高(已到达三叉手套处)、弯曲角度过大
        问题。故障相绝缘层已全部烧损,露出线芯。打开冷缩外护套后,发现应力锥与半导电层未形成有效搭接,且弯折角度接近90度。主绝缘表面及半导电断口存在明显刀伤,且未经打磨。另两相打开后,亦在半导电断口处发现放电痕迹。故障相放电位置位于半导电断口处,沿铜屏蔽层持续放电,将主绝缘全部烧损[5]。
        经分析,本次故障主要原因为接头制作尺寸偏差过大,且绝缘表面伤痕未经处理,导致半导电应力疏散措施失效。接头因刀伤于半导电断口处电应力较大击穿后,对铜屏蔽层放电,持续烧损线芯,至三叉手套处形成永久接地点,导致线路故障跳闸。同时,电缆上杆长度过高,缆头裕量较小,弯折角度过大。
结语
        配电线路作为电力传送系统中重要组成环节,其输送的质量直接关系着整个电力系统的运行安全。针对配电网架空线路设备及电缆设备常见故障,进行分析及总结。在各种故障中,施工工艺不良占较多因素。由于配电网网架结构复杂、设备种类型号较多,难以对施工工艺质量进行把控,但可通过对作业人员进行培训、考核等方式,提升施工人员技能,避免人为因素导致故障的发生,将可能产生的电力故障扼杀在萌芽里。
参考文献
[1]史晓宇.线路电缆故障查找方法研究——基于10kV配电线路分析[J].电力设备管理,2020(11):42-43+46.
[2]陈嘉新.浅析配电线路故障原因和运维管理控制[J].产业科技创新,2020,2(33):121-122.
[3]廉国胜,叶花.10kV及以下配电线路的运行维护及检修的分析[J].科技风,2020(33):191-192.
[4]彭启轩.关于电力输配电线路的运行维护与故障排除技术[J].中国新通信,2020,22(22):146-147.
[5]孙大龙,郭东超.10kV配电线路常见故障分析及处理[J].黑龙江科学,2020,11(22):122-123.
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