汪坤祥 杨旭
摘 要: 10kV配电线路是电力系统的重要部分,对配电线路故障的解决及故障预防是电力系统工作的重点。本文对配电线路的故障原因进行分析,并提出相应的预防措施。
关键词: 10kV配电线路;故障分析;预防措施
随着城市电网的不断升级,10kV配电线路供电技术的提升使供电系统越来越稳定。外力作用、自然环境因素、用户自身设备缺陷[1],电网的可靠性对电力供应提出新要求[2],配网调度工作具有一定的盲目性[3],以上都是配电线路运行中普遍存在的问题,严重影响配电系统的可靠性和安全性。针对以上故障原因进行分析及制定预防措施,以提高配电系统的稳定运行。
1 10kV配电线路常见故障
常见故障一般指短路和断路故障,10kV线路多发生短路故障。在三相系统中,可能发生的短路故障有:三相短路(K(3)),两相短路(K(2)),单相短路(K(1))和两相接地短路(K(1.1))。三相短路是对称短路,其他均为非对称短路。系统运行实际表明:单相短路次数最多,两相短路次之,三相短路的机会最少。单相短路接地故障,多发生在潮湿、多雨天气。由于树障、配电线路上绝缘子单相击穿、单相断线以及小动物危害等诸多因素引起。
2 故障原因分析
(1)外力作用。外力作用引起10kV配电线路故障,以社会施工的挖掘机挖断电缆、吊车碰线、运输车辆撞杆、砍树压线、落石砸线等为主。随着市政、高速、高铁等建设项目的大范围实施,线路通道内施工引起的外力破坏日益增多,线路跳闸越来越频繁。
(2)自然环境因素。10kV配电线路多处于露天环境,受自然环境因素影响大。自然灾害是不可抗力因素,主要以大风、冰雪、雷雨等恶劣天气为主。①风的影响:风力过大,超过杆塔的机械强度,使杆塔倾斜或倒塌,使导线振动、碰线,引起过流或速断;绝缘层破坏,导致绝缘设施失去作用,引起线路短路。②冰雪的影响:当导线上出线严重覆冰时,使导线发生断股或断线,当覆冰脱落时,就造成导线跳跃或闪络。③雷雨的影响:当线路遭受雷击时,破坏最严重的是避雷针和绝缘装置,表现为绝缘子闪络或击穿、避雷器击穿、导线断损。毛毛细雨使脏污绝缘子发生闪络、放电,甚至损坏绝缘子。倾盆大雨使江河水位暴涨引致山体滑坡,造成倒杆、断线事故。目前,部分地区对绝缘线路防雷措施不重视,使10kV线路在雷雨季节遭受严重影响。特别是在丘陵、田间、山坡架设的农网,经常发生雷击事故,严重影响到配电系统的安全运营。树障是引发10kV线路跳闸的主要原因,特别是在气候湿润、雨量充足、森林覆盖率高的地区。树木生长快,巡视人员对线路通道内的树障清理不及时,造成安全距离不够,大风天气易引起线路短路、接地等故障。
(3)用户自身设备缺陷。10kV线路路径长、分布广,用户线路和设备增长迅速。线路上的变压器、隔离刀闸、真空断路器、避雷器、跌落式熔断器等设备,由于其自身的质量问题或设备严重老化,在运行过程中,容易发生绝缘击穿和机械损坏等故障。另外在线路施工、技术改造中的引下线、设备连接线不规范施工,线路带负荷运行一段时间后,由于接触不良使接触电阻增大造成导线连接处烧断等故障。
(4)配网调度因素。配网调度是电力系统安全稳定运行的重要保障,其主要任务是指挥操作和配网故障的处理。常有以下原因造成事故:①在调度运行中,常常因为调度员下令错误。②错误的倒闸操作票或设备显示与具体状况偏差大,而现场人员与远动人员沟通不够,导致的操作失误。③调度人员对新设备不了解,经验不足,可能出现调度失误。
3 预防措施
(1)外力影响的预防措施。在电缆线路路径上埋设电缆标志桩并及时提交竣工图纸资料。对吊车等大型机械出入的区域,应在杆塔处设置警示标志。对往来车辆密集区域的杆塔,应在其基础处浇筑防撞墩,并涂上黄黑相间的反光漆,以保证线路安全。对常有落石的地方,安装防护网,防止落石砸中线路。做好宣传工作,禁止在线路附近放风筝、抛掷塑料袋、彩条等杂物。
(2)自然环境影响的预防措施。加强巡视,发现缺陷和隐患及时消除。在关键设备上安装先进的金属氧化锌避雷器、更换复合绝缘子、整改接地装置,提高防雷击能力。安装驱鸟器,可减少鸟类在线路上筑巢。在线路耐张、转角等鸟类经常筑巢和树障处理困难的地方安装局部绝缘装置,可避免线路跳闸。安装故障指示器,线路专责可根据跳闸支线指示器发出的事故短信,快速查询到故障点,大大缩短故障巡查时间。
(3)用户自身设备缺陷影响的预防措施。采购质量过关的先进设备并提供厂家资质、产品合格证、检验报告等报审资料。对配电线路的避雷器、绝缘子、变压器等设备定期进行绝缘测试,检查引下线及设备连接处接头是否紧固。设备定期做好检修、清扫,对老化的设备进行更换,以提高运行水平。
(4)配網调度影响的预防措施。针对配网调度出现的故障,提出以下预防措施:①因调度人员的命令错误出现故障时,现场工作人员应立即停止工作,调查清楚故障原因并对其处理后,方可进行下一步工作。为防止此类故障,需对调度人员和操作人员加强培训,严格把关操作流程,避免出现操作顺序颠倒,擅自加减操作项目的情况,并对操作项目详细记录。②在检修过程中,应制订详细计划,并上报上级部门审批,当调度人员接到倒闸操作命令后,负责人员应对命令进行核实。现场人员应加强沟通,发现问题及时向调度人员汇报,终止倒闸操作。③调度人员应对新设备详细了解,严格执行相关操作规范。
4 结语
配电线路是电力输送的终端,直接影响到客户的用电体验。从外力作用、自然环境因素、用户自身设备缺陷和配网调度因素等四方面对配电线路的常见故障原因进行分析,制定出相应的预防措施,保障线路的安全可靠运行。为今后配电线路故障检修提供依据。
参考文献:
[1]张忠伟,蒋路明.乌鲁木齐地区10kV配电线路常见故障分析及预防措施[J].科技资讯,2019(01):103-104.
[2]傅磊.10kV配网故障的预防和处理[J].科技与创新,2017(24):61-62.
[3]李建军,曾灿林,袁震林.10kV配网故障的预防和处理[J].电气技术,2014(10):71-75.
作者简介: 汪坤祥,女,汉族,四川宜宾人,本科,助理工程师,研究方向:电气与电力工程。