黄桂桥
(广东电网有限责任公司云浮云安供电局 广东 云浮 527500)
摘 要:文章首先介绍线路分界开关的原理及功能,分析10kV线路分界开关异常跳闸原因,最后提出10kV线路分界开关异常跳闸的预防及措施。
关键词:10kV线路;分界开关;跳闸原因;措施
引言
10kV线路安全稳定的运行直接决定良好的供电质量,与社会及人类正常生产生活的关联十分密切。在10kV线路运行过程中,影响其供电可靠性及正常性的直接因素是开关跳闸,因此,分析10kV线路分界开关异常跳闸原因,有效降低开关跳闸频率、提高线路供电可靠性及质量,是供电企业线路运维管理人员急需解决的一个问题。
1.线路分界开关的原理及功能
配电网分界开关是一种安装在配电线路中的设备,目的是防治“波及”事故(即产生连带效应)的发生。其常被安装在 10kV高架空电缆上或是杆塔分界点上。当配电线路发生异常运行,配电网分界开关会自动为其分支单项接地电源做断电保护,与此同时,将各个分界点做短路隔离处理。保证配电线路安全可靠供电。分界开关主要包括外绝缘体,弹簧操作系统、自动闸门或是拉杆式手动门、内置隔离刀、脱扣分闸等几部分。
分界开关所具有的功能是其它开关所不能比拟的,主要包括:(1)单项接地故障自动切除功能;(2)快速定位故障发生功能;(3)监督用户超负荷用电功能;(4)分支间短路故障隔离功能。在这里要说明一下,当单项接地故障和分支间短路故障同时发生时,先进行功能(4)的处理,如果对不同分支进行故障排除时,可以功能(1)和 4)同时处理。
1 10kV 线路分界开关异常跳闸原因分析
1.1 低压设备及电缆发生故障
一般来讲,低压电缆截面小,但是负荷却相对较大,在其运行过程中往往会因过載而导致线路烧伤甚至被击穿。由于低压设备与电缆同变电站之间的距离比较近,因此一旦低压设备发生三相短路,或低压电缆被击穿,就会产生过大的电流,未给予熔丝充分的熔断时间,从而导致高压分界开关出现异常跳闸的现象。
1.2 电源进线问题
通常情况下,电源进线问题导致的10kV线路分界开关异常跳闸主要表现在两个方面:一方面,从地方农电引入电源进线,导致电源供电不可靠,比如停电频率过高等 ;另一方面,从变电站电源进线,变电站开关跳闸或者负荷会对电源电压造成极大的影响,使其产生不同幅度的波动,极易引发线路分界开关跳闸。
1.3 高压电缆发生故障
一般来讲,地形因素也会对10kV配电线路的正常运行造成影响,比如对于电力电缆而言,由于地形复杂多变,往往在铺设电路会采用大量的电缆,增加了线路管理难度。在线路运行过程中,受制作工艺差、绝缘受潮、机械损伤、过电压及绝缘老化等因素的影响,电缆极易发生相间绝缘损坏击穿或两相接地等故障,从而引发线路分界开关异常跳闸。
1.4 环境原因所引起的故障
刮风下暴雨等恶劣环境对线路和分界开关的影响也是十分显著的。正常情况下,高架空 10kV 线路长度较长,远离建筑物,线路周围比较空旷。电闪雷鸣恶劣天气出现时,雷电可能会击中高空中的分界开关,导致配电线路异常。
1.5 各级保护定值配合问题
配电线路得以正常运行的前提与保障是继电保护,继电保护装置是电力设备必不可缺的一个重要组成部分。10kV线路分界开关能否对故障线路进行及时准确的切断、其运行是否安全可靠,关键在于各级保护定值是否与线路实际运行状况相匹配、整定是否正确。近些年来,随着经济的快速发展,社会及人们生产生活用电量也呈现大幅度上涨的趋势,但是一些变电站并未根据实际用电量及时调整分界开关的保护定值,在这种情况下,当10kV线路上的负载达到用电高峰期时,部分分界开关就会发生跳闸 ;此外,在一些地方区域,上级供电部门会限制进线开关的保护定值,这样一来,变电站进线保护与上级供电出线保护以及变电站各级保护在定值相互配合这方面上会存在一定的难度,易出现配合不当的问题,继而引发分界开关越级跳闸。
1.6 架空配电线路出现故障
我国绝大多数的配电线路形式都是架空,架空线路的部件组成主要包括导线、杆塔、绝缘子以及金具等。架空线路通常处于露天状态,不仅要承担来源于电力及正常机械两方面的负荷,同时还会遭受外部自然环境灾害的侵袭,所以说架空线路故障发生的概率非常大。10kV架空线路分界开关异常跳闸的原因主要有四个 :第一,线路绝缘子出现故障,引发分界开关异常跳闸 ;第二,树木侵入线路自身限界,引发分界开关异常跳闸 ;第三,对于10kV 架空线路贯通合架而言,接触网回流线脱落,而与贯通线意外接触,也会引发分界开关异常跳闸 ;第四,10kV线路在遭遇雷击的情况下,会产生瞬间过大的短路电流,从而引发分界开关异常跳闸。
1.7管理不善导致分界开关异常跳闸
10kV 分界开关的管理人员管理不到位,线路巡视力度不够,树木障碍物清理不彻底,对线路隐患,缺陷的排查,处理不及时。由于运维管理人员缺乏一定的专业知识,当故障发生时,不能在第一时间查明故障原因并采取有效措施,致使危害扩大。
2 10kV线路分界开关异常跳闸的预防及措施
2.1 强化电力设备运行管理
一方面,更换或改造那些与线路运行要求不匹配、性能差的电力设备,采用现代化的高科技新型电力设备,完善电力设施管理,使配电线路管理智能化、信息化,促进线路运行质量的提升,尤其要注重改进和优化继电保护装置,采用先进的微机保护装置或者集成电路继电保护装置,这些装置的精度高、性能强,能够满足小时限级差的不同选择,从而大幅度增强 10kV线路继电保护的稳定性、可靠性及安全性 ;另一方面,定期调查计算线路负荷,当负荷发生变化时,要及时更改线路进出线开关定值,并调整继电保护定值,确保各级保护定值符合线路负荷的设计要求,从而有效避免因不当的保护定值而引发的分界开关异常跳闸现象的发生。
2.2 加大线路巡检力度
第一,定期巡视 10kV线路的运行状况,一旦发现问题,要及时采取有效的解决措施,消除线路安全隐患,尽可能降低线路故障的发生概率,从根源上避免分界开关异常跳闸 ;第二,与 10kV线路相邻近的树木,是开关跳闸故障发生的主要影响因素,因此,要实时监控接近 10kV线路限界的树木动态,定期砍伐侵入线路限界的枝干 ;第三,随时巡检变电站设备,掌握设备运行状况,发现设备缺陷要及时加以处理,维持设备的正常运行。
2.3 加强电路检修
第一,严格依照电力设备检修工艺、检修规程及相关条例对设备开展年度维修工作,有效消除电力设备的安全隐患及运行缺陷,保障设备质量,避免分界开关异常跳闸 ;第二,重点检修10kV线路户外电缆头及引线、变压器、户外隔开及引线、变台设备、避雷器,及時更换不合格的引线及配件,为线路核心设备的正常运转提供良好的保障,从而有效避免分界开关异常跳闸现象的发生 ;第三,对于超大修周期电力设备,要着重监控其在重点运行区段的状况,集中资金及时对关键性问题进行解决,使设备安全隐患降到最低。
2.4加强电力用户和配电室管理
对电力用户和配电室加强管理,提高用户电工的专业技术和专业素养,进行用户电工的培训并定期考核。在实际考核中发现由于用户设备维护不当而导致分界开关异常跳闸的次数很多,用电设备检查人员应该加强对用电设备的检查工作和维护工作。如果是由于进行项目整改而推迟检查,就要将整改通知书及时下达到地方,同时明确电力用户和电网双方的责任,由于用户设备使用不当而引起的安全事故供电企业不承担任何责任,供电企业也承诺如果经调查是供电企业的失职引发线路故障,供电企业定会 100% 承担责任。
3 总结
分析10kV 线路分界开关异常跳闸原因,在此基础上针对性的制定相关预防措施,有助于对线路开关跳闸进行有效的预防及控制,降低开关跳闸频率,提高10kV线路运行的安全性及稳定性,从而为连续可靠的供电提供有效的保障。
参考文献
[1]桂美萍 . 利用 SCADA 系统功能快速发现 10kV 配网分段 (分支)开关跳闸的研究 [J]. 科学与财富 ,2015,02 期:87-91.
[2]潘守翡. 浅谈10kV配电线路分界开关故障原因分析[J]. 企业改革与管理 ,2014.06.163-164.
[3]曹建伟,纪德胜. 10kV线路分段开关在运行中出现的问题及改进措施 [J]. 黑龙江科技信息 ,2014.14.31.
[4]雷强. 变电站10kV线路越级跳闸原因及对策[J]. 中国城市经济 ,2011.27.182-185.