钟睿智
(广州番电电力建设集团有限公司,广东 广州 511400)
在我国电网供电中10kV 及以下配电线路是应用最为广泛的线路形式。但在配电线路实际运行过程会受较多因素影响,一旦配电线路发生运行故障会严重影响供电工作。所以电力行业应加大对配电线路运行维护和检修的重视程度,积极使用先进维护和检修技术有效预防配电线路运行可能存在的安全隐患,以保障配电线路稳定运行,推动电力行业可持续发展。
在电力系统配电过程中,10kV 及以下配电线路形式较为常用,其功能在于转化变压器中的电力,进而向各用电方输送以实现电力输配,保证电力稳定供应。这一配电线路形式具有诸多优势,如安全性较高、输电效率较快等,可支持连续性输配电。在我国经济快速发展的当下,社会用电需求不断增长,这对电力行业供电质量提出较高要求。电力企业应强化10kV 及以下配电线路运行维护和检修,并及时发现、快速排查运行故障,保证供电立即恢复正常,以提高配电线路运行稳定性。
通常情况下,10kV 及以下配电线路处在室外场所,在遇到恶劣天气如大风、暴雨时较易出现短路问题,尤其在防护措施不到位的情况下会导致漏电现象发生。同时配电线路附近存在高大树木,其枝叶会与电线摩擦起电进而造成漏电,如图1 所示。所以电力企业应在配电线路运行维护检修中注重控制由环境因素带来的安全隐患。
图1 配电线路周围树木较多
由于10kV 及以下配电线路本身问题导致的运行故障主要包括4 种类型,具体如表1 所示[1]。
表1 由10kV 配电线路本身问题导致的运行故障类型
在10kV 及以下配电线路运行过程中,人员问题也是致使线路发生故障的主要因素。这种故障类型发生原因较多,首先,在配电线路施工建设环节,施工人员责任意识较差,在安装线路系统设备时存在安全隐患,致使线路运行后发生短路出现运行故障;其次,在配电线路安装过程,技术人员未依据标准规范严格进行安装,导致线路布置缺少合理性,投入使用后遇到极端天气时较易产生短路,进而出现运行故障;最后,配电线路周围道路过往车辆碰撞杆塔使杆塔倾斜,这也会影响线路运行出现运行故障。针对由人员因素导致的故障问题,应注重强化人员技术能力和安全意识,从而对问题予以良好解决。在配线线路运行过程中的外在问题,如线路系统和设备出现老化、线路维修时间较长等会影响配电线路运行质量,尤其在供电需求逐渐增大的背景下,配电线路用电负荷增加,进而导致运行故障。针对由外在因素导致的故障问题,应对老化线路设备予以及时更新,以保证电力稳定供应和输送[2]。
杆塔是支承架空输电线路的基础设施,配电线路运行质量受杆塔稳定性影响。所以在10kV 及以下配电线路维护检修中应注重检查杆塔设施。①要对杆塔附近土质进行检查,评估水泥埋深情况,保证杆塔无下沉、开裂、损伤问题。②检查杆塔稳定性,确保杆塔零部件完整、螺栓无缺损、拉线无松动、铁器无锈蚀、水泥无裂纹等。在检修过程发现问题后应采取技术措施及时处理,比如针对杆塔周围土质松散、黏性较差的情况,可通过混凝土浇筑地基的方式以提高杆塔稳固性。
配电线路运行通常受雷电因素影响,所以针对10kV 及以下配电线路强化防雷维护至关重要。为达到有效防雷的目的,在配电线路运行维护中应将使用角钢横担的电路利用瓷横担替换。以广东省为例,广东农村地区10kV 及以下配电架空线路结构布置通常以三角形为主,所以应基于瓷横担的应用扩大导线间距,如图2 所示,使其相距1m 以上,以提高防雷效果。在组装杆塔过程应焊接瓷横担铁件和杆塔钢筋,为定向铁脚接地运行提供保证;在线路顶相每隔300~400m 安装金属氧化锌避雷器,并合理设置接地设施。待改造作业完成后应检查配电线路,尤其是较易碰撞过往车辆和行人的位置应设置警示牌进行提醒,保证配电线路负荷处于规定范围内。
图2 通过瓷横担扩大导线距离
在供电系统中配电线路属于关键组成,其运行质量决定着用电稳定性和安全性。为保证10kV 及以下配电线路运行质量应强化日常维护。首先,加大对配电线路运行状态的巡视力度,通过结合应用定期、夜间、故障性、监察性以及特殊性巡视的方式,如表2 所示,对配电线路运行状态进行全面了解,以便及时发现运行中存在的隐患问题,以对运行维护工作予以有效整合,在巡视过程应尤为注重故障巡视。其次,加大对配电线路设备质量的巡视力度,检查配电线路是否存在老化现象、绝缘破损问题;检查配电线路设备是否寻在异常情况,基于先进检查技术的应用及时发现其中存在的质量隐患。最后,结合配电线路日常维护实际,制定日常维护流程和内容,提高日常维护工作规范性,并且实现流程标准化,为运行维护各环节工作的高效开展提供保障。
表2 配电线路巡视方式和周期
配电线路运行故障难以从根本上避免和解决,所以为提高10kV 及以下配电线路的运行维护效果,应对配电线路故障进行强化检查,对故障位置和发生故障的原因予以有效分析,以使供电快速恢复正常。在配电线路出现故障后,维护人员应及时赶赴现场排查故障,对故障位置、故障类型、故障原因加以明确,进而合理制定维护方案。待完成故障排查后,一方面,应通电检查,保证配电线路正常运行;另一方面,应总结故障排查过程,生成工作报告,为后续运行维护提供丰富的经验和数据参考。以往配电线路运行主要采用自动重合闸模式,这种模式无法在精准判断运行故障性质的前提下进行重合闸,较易导致配电线路系统和电气设备在盲目重合闸情况下受到影响,所以在10kV 及以下配电线路中可应用三项自适应重合闸技术,具体技术原理如图3 所示[3]。
图3 三项自适应重合闸技术
在科技水平逐渐提高的当下,10kV 及以下配电线路运行维护工作也应积极应用高精尖技术以提高运行维护自动化程度和智能化水平,构建数字化工作模式以强化运行维护效果。
例如,广东省电力行业引入无人机技术对配电线路进行巡检,如图4 所示,通过在无人机上装配高清摄像头、红外设备等装置,将配电线路运行状态以视频图像的形式直观呈现,基于无人机技术不仅能解决人工巡检方式需要消耗大量人力、物力、财力的问题,还能对所有细节之处进行全面检查,保证巡检无盲区,从而提高故障运维处理效率,使停电范围缩小、停电时长缩短(表3),以降低停电带来的损失[4]。
表3 停电损失降低效果
图4 无人机巡检技术
与以往人工巡检方式相比,引入无人机技术巡检可有效提高巡检效率和效果。同时针对10kV 及以下配电线路故障问题的检测可引入智能机器人技术以实现安全操作,并在运行维护中引入大数据技术、云计算技术、虚拟现实技术等以实时采集、分析配电线路运行参数,及时处理运行异常情况,保证配电线路运行始终处在最佳状态[5]。
配电线路运行维护工作较为复杂,对维护技术的要求较高,为提高工作安全性应注重事故预防。例如,针对危险性较大的部位在明显位置设置安全警示标识,提醒维护人员规范操作,防止由于人为因素导致安全事故发生;结合配电线路运行维护实际采取有效的安全防护措施,尤其在恶劣天气出现前加强安全防护,以免由于天气原因引起安全事故。此外每年冬季应针对10kV 及以下配电线路下方道路两侧树木进行修剪,对杆塔周围鸟窝予以清理,预判可能存在的危险点,以提高配电线路运行安全性[6]。
10kV 及以下配电线路运行过程会由于环境影响、人员因素、外在因素以及配电线路本身因素而产生运行故障。为保障配电线路运行稳定性,电力行业应注重维护、检修10kV 及以下配电线路。本文重点探究10kV及以下配电线路运行维护及检修对策,并提出六项策略,即强化杆塔检修、强化防雷维护、落实日常维护、强化故障调查、引入高精尖技术以及注重事故预防,以期指导电力行业人员有效开展维护和检修工作,在最大程度上保证配电线路稳定、安全运行。