10kV电力线路故障行波诊断技术研究与应用论文_刘进伟,刘莹莹,黄家楠

广东电网责任有限公司云浮新兴供电局 527439

摘要:目前,随着社会的发展,我国的电力工程的发展也越来越迅速。电力系统是国家经济发展的基础,近几年我国经济的飞速发展离不开电力系统的稳定运行。但是电力在运输过程中难免会出现各种故障,继而导致能源供给中段造成巨大的经济损失,此外电力系统规格庞大、结构复杂,很难在最短的时间内进行故障定位并完成检修工作。鉴于此,对电力线路故障进行原因分析和快速检修是电力系统人员工作的重点。本文则主要分析电力线路故障的主要原因,并针对此制订相应的检修方案,以求能够提升电力故障的检修效率降低事故所造成的经济、财产损失。

关键词:10kV电力线路故障;行波诊断技术研究;应用

引言

10kV线路自闭贯通线路供电距离长,运行环境恶劣多变,故障频繁发生且难以及时排查。为解决线路自闭贯通线路故障快速诊断与及时恢复供电难题,分析了分布式行波技术信号提取、故障诊断流程,并通过试验和现场真实故障案例进行了充分的验证。实际应用案例表明,分布式行波测距技术诊断结果可靠,能实现准确的判别故障区间以及精确的定位故障所在位置,可以有效应用于自闭贯通线路故障诊断中。

1电力线路状态检修的基本流程

状态检修的基本流程为:设备信息收集—状态评价—风险评估—检修策略—检修计划—实施措施—绩效评估,具体详见图1所示。设备信息收集:所收集的信息包括电力设备制造信息、运行信息、实验检测数据信息、运行期间检修记录信息、同型号设备的相关参考信息等。全面的信息收集是状态检修得以顺利实施的基础。状态评估:设备状态评价需采取最简单的操作方式、可执度高的扣分评价方式,即以设备的状态以状态量扣分值予以确定,必须依据选取状态量的重要度、劣化度给予核算,状态量的量化考核标准采用扣分值的形式计算:A=B*E其中,A代表状态量所应该扣除的分值,B即为基本分值,而E表示设备状态量的权重。状态量程度划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个等级,Ⅰ级扣分值为2分,相应的为4分、8分、10分。风险评估:参照国家电网公司风险评估导则中的要求综合评价输变电设备环境、安全和效益等的风险,明确电力系统运行过程中的风险程度,为制订应急预案、检修方法提供参考。检修策略:得到风险评估结果后并结合电网技术发展的条件,对电网检修的紧迫性、必要性予以排序,然后制订检修内容、方法在内的具体方案。检修计划的制订和检修实施:检修计划主要参照两个标准,其一是设备寿命的长期检修,其二为电网公司资金计划的年度检修。检修的实施则需要依据国家电网检修导则、技术标准实施。绩效评估:即确定状态检修工作在应用以来所取得的成效,总结电力系统检修中所暴露的问题,积极商讨解决方案。

2电力线路运行常见故障

2.1外力因素引发的电力线路故障

电力线路跨区域范围较大,不同区域地形地貌、自然环境条件存在较大区别,需要跨越崇山峻岭、河流水域,很容易引发线路破坏,进而发生电力线路故障。如果树木搭接到线路上,就会引发短路故障,从而发生断电事故。此外,道路工程施工也会对电力线路造成不同程度的破坏,比如施工机械设备碰撞杆塔,导致杆塔倾斜或者断裂,引发断电事故。

2.2电力线路接地故障

电力线路接地用途包括工作需要、安全保护需求、处理线路故障需求等,而导致电力线路发生接地故障的主要原因是单相接地。因此,需要定期对线路进行维护检修,为保证检修人员的生命安全,需要做好线路接地处理。通过接地处理可将静电荷导入地下,避免发生安全事故。但是在线路维护检修过程中,部分电力线路工作人员缺乏足够的安全意识,没有充分重视接地保护,致使电力线路存在安全隐患。不同的接地方式,有其独特的优缺点,而电力线路长期运行难免发生故障,运行负荷超过电力线路的最大允许范围值,就会对供电设备、人身安全造成严重危害,需要引起高度重视。

2.3电力线路短路故障

短路故障是电力线路运行常见故障之一,普通的短路故障往往不会引起较大的安全问题,但如果缺乏合理的保护,必然会酿成重大事故。引发电力线路发生短路故障的因素非常多,如配电箱内铅丝发生错位搭接、绝缘材料被破坏等。电力线路运行中负荷比较大,绝缘老化严重,如果不能及时更换绝缘材料,必然会引发严重的短路故障。除客观因素之外,在电力线路施工中技术人员麻痹大意,忘记放置绝缘材料,或者不规范操作导致线路发生对接,这也是电力线路发生短路故障的主要原因之一。

3优化措施分析

3.1短路故障的检修

短路故障的触发因素很多,在进行故障检修时,找出短路故障点是关键,因此,必须要对短路故障的特征进行分析了解。短路故障主要是由相间绝缘体受到破坏或两个导体未经电阻直接相连引发,短路故障点的通常为零或是接近于零。短路故障无法进行通电检测,因此,检修时需要通过分析故障范围内的回路,通过寻找故障回路来确定故障点。具体来说,可以利用万能表结合电阻来寻找故障回路,然后再确定故障点。此外,利用短路故障点电阻为零的特点,通过灯光法也可以找出故障回路,进而再通过分析故障回路找出故障点。

3.2对变压器台区故障预防

及时对变压器台区问题进行有效的预防,在电力线路运行后期能够有效的避免病害问题的发生。①因为在一些城镇地区,配变台一般设置在户外,没有相应配套的配电室,而低压侧在此条件下只能安装没有灭弧能力的低压负荷刀开关。如果工作人员想要停电就会拉开高压侧开关,这个过程对于工作人员来说十分危险,容易伤害工作人员的生命安全。所以为了解决这个问题,可采用真空断路器来提高工作人员的安全性。②我们还可以调整变压器桩头的连接方法,基本上SL系列设备夹线与变压器桩头的接触面积较小,会导致接头出现接触不良的现象,但可采用SGL系列设备线夹在315kVA或者以上变压器桩头相连接,对于一些低压桩头可采用铜铝过渡板或者是母排连接。③对低压零火线导线采用统一的规格要求,一般我们所采用的使同规格的单芯绝缘线,这种绝缘线的最大效果就是能够降低零线烧断的发生率。④要做好对台区的绝缘化保护措施,高压或者低压都要使用绝缘线。其中,对于一些低压使用母排连接的部分,要采用热缩绝缘处理的方法。另外需采用绝缘罩对高低压桩头进行保护。

3.3线路超负荷故障的检修

线路超负荷的原因主要来自两个方面,一是线路设计时其最大负荷量与实际的需求不相匹配,在线路实际运行过程中形成线路的超负荷运行;二是线路设计合理,但在实际运行过程中由于负荷增加超出其最大负荷量,形成线路的超负荷运行。此外,在线路材料的选择上,使用了不符合标准的电缆电线,也容易造成线路实际负荷超出线路最大负荷量的现象。基于此,在进行线路超负荷故障的检修时,一定要先找出造成线路超负荷的原因所在,如线路符合设计要求,便应查找具体的超载设备并移出线路;如线路负荷并未超出设计要求,则应检测线路所用材料是否符合标准要求,视具体情况决定是否应更换。

3.4使用智能开关设备,实施故障隔离

电力线路安装较多,且范围较为宽广,一旦线路发生故障,工作人员不能及时找到病害问题的根源,对电路维修排查时间较长,严重影响了居民的生产生活。对此问题的最佳解决方法是将电力线路分成若干段,在对每个分支的线路上安装智能开关,只要某段线路发生故障,就可以使用智能开关将故障隔离开。同时还需要建立网络监测平台,线路一旦发生问题,就可以及时的反馈给相关工作人员,工作人员及时关闭智能开关,将故障隔离开,避免对居民的生产生活产影响。

结语

传统的电力线路故障检修主要是运用定期检修与故障检修相结合的方式,该方式基于电力线路运行统计规律,可以有效保障电力线路的安全稳定运行。随着电力线路运行的自动化及智能化水平的不断提高,状态检修在电力线路检修中的应用不断增多,该方式依据电力线路实际工作状态,通过状态检测手段识别电力线路故障的早期征兆及发展趋势作出判断,能够有效提高电力线路检修效率,是未来电力线路检修的发展趋势。

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论文作者:刘进伟,刘莹莹,黄家楠

论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期

论文发表时间:2020/2/25

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