10kV配电线路常见故障类型及防范措施

发表时间:2021/7/9   来源:《当代电力文化》2021年3月第7期   作者:杨帆 苏炳华
[导读] 10kV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
       杨帆 苏炳华
        内蒙古电力(集团)有限责任公司薛家湾供电局内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗 010300
        摘要:10kV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。针对配电网线路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。
        关键词:10kV配电线路;常见故障类型;防范措施
        1导言
        10kV配网是电网的重要组成部分,随着电网建设速度的加快,导致10kV电网运行中发生故障的可能性不断增加。所以,做好故障的防范工作,保证配网的稳定、完善电力系统构建都有重要的意义。
        2 10V配电线路常见故障类型
        配电线路中,故障率较高的主要是配电设备、架空线路及电缆线路。配电设备主要包括配变设备、开关柜及柱上开关,其中配变设备缺陷率较高,主要是渗漏、过载、设备接头发热等;户外开关箱主要是受潮、凝露导致的放电,户内开关柜主要是负荷开关污秽导致的放电及设备接头发热;柱上开关包括隔离开关、断路器、负荷开关,其中隔离开关缺陷较高,主要是接头发热、瓷瓶断裂,断路器缺陷同隔离开关,负荷开关主要是接头发热。架空线路故障主要是安全距离不足、接头过热、杆塔倾斜、绝缘子损伤等。电缆线路故障主要是电缆头烧毁、外力导致的电缆被挖断。
        3 10V配电线路故障的常见原因分析
        3.1自然灾害
        配电线路都敷设在室外,使得雷击、暴雨、大风等自然环境因素会都会破坏lOkV配电线路,尤其是配电线路遭遇雷击时,会受到非常严重的伤害。而暴雨这种极端天气会冲刷塔杆,导致塔杆的倾斜或者倒塌,同时,由于水可以导电,渗透到配电线路的设备中造成设备短路,或者导致人员的触电事故。如果遇到大风天气,可能会有杂物影响电力系统,广告牌、树木等在风力的影响下会撞击配电线路,导致配电线路被切断,给配电工作造成极大的影响,还容易造成严重的事故;而且大风本身就会扯断配电线路,影响系统的运转。此外,在偏远地区或者山区的配电线路还会被动物撞击或者啃咬,造成配电线路出现断路和坍塌的情况。
        3.2外力破坏
        10kV配电线路的位置大多都在室外,而且覆盖范围比较广,导致外部因素对配电线路的影响有很大的可能性,敷设和运行过程中都容易因为外力因素导致故障发生。比如很多配电线路都会跨越公路、铁路等交通线路,如果这些区域出现了交通事故,比如卡车超出了高限或者车辆碰撞,就可能扯断线路、撞倒塔杆,导致配电线路出现故障。同时,配电线路的设备、电缆都有一定的经济价值,再加上配电线路的分布过于广泛,很难对配电线路的所有位置都进行有效的监控,就很难防范对电线和设备偷窃的发生。一些不法分子可能会利用管理漏洞偷窃设备,导致配电线路受到破坏。虽然在经过高强度的治安管理后,已经减少了偷窃的频率,但是目前偷窃的问题并没有完全消失,仍然会对10kV配电网络产生威胁。随着城市的不断发展,城市也在不断向外拓展,很多城市建设工程的规模比较大并且涉及面很广,所以在施工建设的过程中就容易遇到配电线路。加人工程建设之前没有做好施工地点的调查,或者施工设备调试存在问题,就可能破坏周围的10kV线路。


        4 10kV配电线路常见故障的防范措施
        4.1精准故障定位方法
        4.1.1系统内各装置安装形式
        高频信号发生终端安装在线路始端所在变电站或箱体内,通过高频电缆连接在结合滤波器的电源侧;高频信号采集器安装在线路与各杆塔连接处的杆塔处,线路始末端杆塔除外;结合滤波器通过封闭箱体安装在线路始末端杆塔塔体上,其中线路侧一端通过电缆连接耦合电容,另一端连接杆塔接地,而电源侧两端都通过高频电缆连接至高频信号发生器;小型阻波器安装在线路始末两端,并串接于线路与母线之间;耦合电容安装在线路与杆塔结合点处最上端,通过电缆连接线路,线路首末两端耦合电容通过电缆连接阻波器靠线路侧一端;监控终端服务器安装在线路始末端变电站或柜体内;电力线路作为载波通道,其电力线路高频通道耦合方式为相-地耦合。
        4.1.2故障采集定位系统实现步骤
        第一,高频信号发生终端根据线路与杆塔结合点的总数分配不同频率的高频信号,不同频率的高频信号按距离线路远近的方式从小到大发送,此为一组发送数据,根据时间间隔再次按此方式发送。第二,每条线路与杆塔结合点通过耦合电容、结合滤波器与高频信号采集器采集所设频率的高频信号。第三,数据芯片将高频信号发生终端与高频信号采集器所发送与接收的高频信号频率、功率数据及线路与杆塔连接点位置数据通过基站发送至监控终端服务器。第四,监控终端服务器收到接收功率与发送功率后,通过计算判断线路各相频率对应的功率损耗是否在正常范围内。
        4.2做好自然灾害的应急处理
        自然灾害对配电线路造成的破坏主要来自于天气的影响,电力企业应密切关注配电线路的天气情况,和当地气象部门加强合作,建立预警系统,以便提前做好暴雨、大风、雷暴等灾害的准备,如检查线路的尺度、安装避雷装置等。对条件允许的地区可更新先进电力设备,如加人智能设备,自动完成对在整个配电线路的运行和故障监测,确定故障的位置和原因,并有智能设备自动完成对配电系统的调整工作。相关部门也要做好以往配电线路故障情资料的收集工作,总计区域配电线路故障的原因,对普遍原因和故障多发区域重点防范,如安装耐高压绝缘子能够加强雷暴频发区域的耐雷水平。另外,对配电线路做好巡视工作,清理周围的可能会影响电路的植物,避免配电线路受到破坏。
        4.3强化配电线路运检管理
        首先,选用质量达标的设备材料。随着技术及经济的不断发展,负荷开关逐步被高性能的断路器替代,虽然造价稍有增加但安全性及质量更有保证。建议选择质量达标的材料设备,以便后期的运行维护,降低后期运维成本。其次,认真核查线路故障情况。现阶段,10kV配电线路出现故障,基本是依靠人工进行核查,找到故障位置及原因后再填写线路故障台账,线路故障台账对线路改造及后期的增加开关有很大参考价值,因此现场线路运维人员应重视台账,对出现的故障进行认真核查。最后,合理布点开关位置。目前,线路改造或新建线路已开始采用智能断路器,但每条线路只能安装有限的智能开关,因此将智能开关安装在合理位置就显得非常重要。首先根据线路年度/季度故障发生及核查情况掌握线路的整体故障情况和特征,了解各分支线的供电负荷情况及各联络点情况,对智能开关位置进行合理布点规划;然后现场勘查待安装地点的无线信号强度及周围环境,确定开关最终安装位置。
        4.4加强宜传和监管
        为了解决外力破坏对配电线路的正常运行的影响,宜传是防范工作中不可缺少的部分。因此,可以在容易出现故障的位置和区域专门设立警示牌,提醒行人和车辆注意线路,防止对线路产生破坏,以及提升人员的保护意识。其次,也要结合《电力法》等法律条例做好内容上的宣传,让民众能够理解配电线路与城市发展的关系,提高配电设备保护意识,以减少人们乱扔垃圾、在配电线路旁放风筝的危险行为。为做好监管工作,电力部门应与其他有关部门沟通和协调,减少成见等工作对线路的影响。
        结束语
        总之,在总结10kV配电线路常见故障的同时要深刻剖析每个故障产生的原因,以便根据具体情况寻找更加具有针对性的解决措施,最重要的是做好预防措施,尽量减少故障的发生,因此需选用合适的设备,加强人员专业培训,合理布置设备。
        参考文献:
        [1]蔡赓辉,郑潇.浅谈10kV配电线路的常见故障及对应措施[J].科技风,2020(12):199.
        [2]邓如泳.10kV配电线路常见故障及改进方法[J].中国设备工程,2020(10):32-34.
        [3]安立伟.10kV配电线路故障及防范措施[J].科学技术创新,2018(27):162-163.
        [4]寇马军.10kv配电线路常见故障类型及防范措施[J].电子测试,2014(12):88-89.
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