10kV线路接地故障对设备造成的影响及措施 黄羽

发表时间:2021/5/19   来源:《基层建设》2020年第31期   作者:黄羽
[导读] 摘要:当前时代背景下,电力是社会发展过程中必不可少的能源,对提升经济建设、提升人民群众生活质量有积极意义。
        广东电网有限责任公司河源东源供电局  广东河源  517000
        摘要:当前时代背景下,电力是社会发展过程中必不可少的能源,对提升经济建设、提升人民群众生活质量有积极意义。据电力网络的构建来看,10kV电网是布置范围最广、应用最多的电路形式。电力网络的应用在建设完毕后,离不开后期的养护管理工作,且因多方面因素影响,10kV线路在实际应用过程中,也会出现不同程度的故障问题,首先便是接地故障,在出现接地故障后,会形成一定的安全隐患,可能会损坏电力设备、加剧线损,严重时甚至也会造成人身安全威胁。本文中,笔者便重点探究了10kV线路常见接地故障,并提出了相关防范对策。
        关键词:10kV线路;接地故障;影响;措施
        一、10kV线路接地故障对设备造成的重要影响
        (一)接地故障对变电设备的影响
        随着社会的不断发展,人们的经济条件也处在不断上升阶段,对于生活的质量和要求标准越来越高,用电量也日渐增高,因此,相关供电部门应该加大供电量,使其能够满足社会上的每一位公民。不得不将10kV的配网建设的规模扩大,才能保证整个国家的经济建设以及社会发展,配网在其中有着至关重要的作用,同时还为我国居民用电提供出了有效的保证。然而,在配网运行的过程中,随着使用时间的延长,难免会出现故障,接地故障是其中最典型的故障。对于10kV的配网来说,当出现接地故障后,其会影响着变电设备的运行,同时也会带来诸多的不便。比如电压互感器的反应最明显,其铁芯会发生饱和现象,相对应的励磁电流也会上升,若不及时处理甚至会造成烧毁。如果是单相出现接地故障,那么会让电压发生骤变,从刚开始的初始状态会慢慢向着谐振过电压演变,将电压强烈作用向变电器转变,由此会降低其自身的绝缘性,那么就会使机器发生击穿故障,严重时可能会引起火灾,威胁着他人的生命。
        (二)对配电设备的影响
        对于10kV配网来说,当出现接地故障后,综上所述,会使故障线路处的电压发生变化,高出常规电压的十多倍,严重威胁着人身安全,同时还会影响着配网线路的绝缘子的发展。比如如果绝缘子发生击穿,那么配网会因此受到影响而出现短路的情况。然而更为严重的是出现接地故障的情况会使线路出现高电压,当发展到一定程度时就是引起设备的烧毁,因此还会影响到其他电气设备的运行。比如熔断器以及避雷设备等,这些遇到接地故障都会失去绝缘性能,甚至会走向停运状态。在整个配网系统中,各类电气设备的损坏既会导致整个配网系统的瘫痪,还可能会威胁人身安全。
        (三)加剧线损问题
        在配网系统中,线损问题是其所面临的最严重的一项问题,当10kV线路接地出现故障时,会导致配网线路的电压上升,同时相应的负荷电流也会发生变化,超越了其原本的负荷值,那么线路将会被迫放电,相线、中性线等也会发生一定程度的线损问题,不利于电网的正常运行。
        (四)对人身安全与供电造成的威胁
        对于10kV配网来说,当线路出线接地故障后,如果不及时解决,那么靠近的路人在毫无防备的情况会非常容易触碰到故障线路,形成跨步电压,其释放出的高压电流会给人的身心健康造成威胁。此外,在故障的状态下,其所负责的范围将会受到大规模的停电,造成这种情况出现的主要原因就是供电恢复的不及时,严重影响了用户的生活质量,导致了工作无法正常开展。
        二、10kV线路接地故障原因分析
        随着社会的不断发展,用电量也大幅度的增加,为了能够及时的供应社会的用电,相关供电部门在原来的基础上扩大了10kV的建设规模,这种操作使整个国家的经济建设以及社会发展得到了提高,其完全离不开配网系统,其的出现有效保证了我国居民的用电。在配网系统运行过程中,随着使用周期的不断延长,内外各种因素的作用,难免会出现故障,其中最典型的就是接地故障。导致出现此故障的原因是多方面的,其中最关键的就是裸导线脱落,由于裸导线捆绑的不牢固,此情况非常容易造成初始位置脱落,在其他外界因素的影响下,也可能会导致线路与树木等交织,进而会提升接地故障风险性。
        三、10kV线路接地故障原因分析
        (一)设置熔断器
        10kV线路是人们日常生活中最常见的电路形式,其正常运行与人们日常生活质量息息相关。接地故障的出现会严重影响区域性电力供给,甚至是导致严重的安全事件,目前为加强接地故障的维修效率,可采用设置熔断器的方式,如图1所示熔断器。熔断器与保险丝的功能类似,若是某一区域发生接地故障,熔断器便会对其进行干扰,然后进行熔断,以实现小范围断电,从而可以有效缩小故障检查范围,有助于维修人员可以更快的找到故障点,以更高效率的进行修复。
       
        图1:熔断器
        (二)利用故障检测系统与监测技术
        几乎每一设置接地线路的区域均可能会发生接地故障,从实际来看,极大的加剧了电力管理部门的工作难度。如今,为进一步提升接地故障检测效率,应在其中深入应用现代化技术,并在其结合下开发故障检测系统,以便于更加高效的检测出接地故障点。目前,故障检测系统的实际应用效果较佳,主要通过不同颜色的指示灯来显示,一旦出现接地故障,便可直接通过指示灯显示,如此可以让维修者更高效的进行故障维修,对10kV电网的安全、稳定运行有积极意义。
        其次,还应使用接地故障检测法,其主要应用方法为不对称电流法。在实际应用中,可以对不同电路的电流进行检测。在出现接地故障时,电流会有所波动,通过应用不对称电流法,能够通过其电流不对称的特征,可以快速准确的判断故障点。同时,据分析来看,该方法具有准确性高、效率高的特征。
        (三)防范外力威胁
        据实际调查来看,10kV配电网在运行过程中,可能会面临许多的威胁,首当其冲的便是人为威胁。当前时代背景下,依然有部分不法分子破坏电网,并以此来某一己私利,这样一来会对区域性的电力供应造成严重影响。如今,相关电力管理部门应提高重视度,从实际出发,加强用电监督,在电网设备附近设置警戒线,并于附近安装监控,对于存在电网破坏行为的不法分子要坚决绳之以法。同时也要“顺藤摸瓜”搜寻相关作案团伙,并予以打击。
        (四)配置小电流接地自动选线设备
        新时代背景下,在各种先进技术的推动下,出现了许多的高效化电力故障检测技术,如其中比较有代表性的小电流接地选线设备。前文中提到,在某一区域
       
        图2  小电流接地自动选线设备
        发生接地故障时,其线路内会有明显的电流异常情况,通过使用小电流接地选线设备,可以快速的查找存在有电流异常的线路,进而更加快速的定位故障线路、确认故障点,避免问题的进一步扩大。
        (五)提高人员素质
        在接地故障等电路问题的维修中,工作人员是其中的工作主体,其专业素质高低与维修工作效率、质量息息相关。据实际调研情况来看,部分电力工作人员在专业素质方面会有所不足,以至于电力维修工作的开展会出现低效的问题。目前,管理部门应提高重视度,以提升工作人员专业素质为目的,以此来保障电网可以给用户安全、稳定、高效的供电。如管理部门应定期开展思想政治教育工作,提升工作人员对接地故障维修的重视度;同时还要提升工作人员的专业技能,即对各种常见、少见故障的认知度,并需要加强对其技能的提升。
        结语:
        10kV线路是城市常用电网,对维持社会发展有重要作用。接地故障是电力网络的常见故障类型,其严重威胁了电力系统的运转。在本文中,笔者重点分析了10kV线路的接地故障类型,并提出了设置熔断器、利用故障检测系统与监测技术、防范外力威胁、提高人员素质等对策,希望能够对提升10kV线路接地故障的维修提供帮助。
        参考文献:
        [1]王江天. ±500kV柔性直流电网架空线路故障识别及重启策略研究[D].华北电力大学(北京),2018.
        [2]杨震. 基于故障指示器的中压线路接地故障诊断方法研究[D].西安理工大学,2020.
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