摘要:电力线路在长期的运行过程中由于各种原因不时有各类故障发生。理论上来说,要完全避免电力线故障的发生基本是不可能的,因此,在电力线路故障发生后,及时对故障原因进行分析诊断进而快速排除故障就显得格外重要。下面就电力线路各类故障的产生原因及相关检修办法进行探讨,以期为相关工作者提供一些参考与借鉴。
关键词:电力线路;故障原因;检修办法
工程概况
呼和浩特热电厂2*350MW机组共有两条220KV输电线路,分别是呼永I线、呼永Ⅱ线。每回线路配置双套完全独立的全线速动保护,执行组两面柜的原则,两套保护分别组一面柜,每面柜含一套线路保护装置、分相操作箱(含电压切换功能)。保护组屏采用目前国内主流配:北四方CSC103D型和南瑞RCS931系列超高压线路保护装置均是适用于220KV及以上电压等级的成套保护装置。线路自2011年投产以来历史故障包括:线路侧单相接地引起的零序保护动作及单相重合闸居多;站内故障主要包括母联CT油绝缘不合格(氢、乙炔、总烃含量超标)、母联及母线侧线路刀闸合不到位,单线路运行时线路刀闸发热严重(70%额定负载时最高至130度)。
1 电力线路运行常见故障
1.1 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。
1.2 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。
1.3 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。
1.4 电力线路雷击故障
雷击是对电力线路安全稳定运行影响最大的自然灾害,而且具有很强的不可控性。我国国土资源辽阔,地理环境差异较大,部分地区为雷电多发区域,而电力线路架设比较高,自身具有极强的导电性。一旦遭受雷击,必然会危害电力线路,造成较大的经济损失。在雷电多发区域,电力线路经常发生雷击断电事故,对附近居民的生活、生产造成严重影响,需要电力部门加大力度研发出更先进的防雷技术,从而降低电力线路雷击率,提升电力线路运行安全性和可靠性。
1.5 电力线路超出承受荷载
大量研究案例表明,电力线路结构类型不同,所能承受电流的能力也存在较大差别,并且具有特定的承受范围。电力传输需要以电力线路为载体,因此,电力线路的承受能力直接决定电力系统的供电能力。电力线路架设施工中,需要对该区域的实际用电量进行统计,避免供应电流超出电力线路的实际承受能力,增加超负荷故障发生概率。根据区域用电实际需求,架设符合要求的电线,降低超负荷故障发生概率。
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2 电力线路运行常见故障的维护方法
2.1 与其他部门深度合作,降低外力因素的影响
受到天气变化的影响,电力线路在运行中会发生一系列故障,电力部门要与气象部门、水利部门、地质部门等协商讨论,并进行深度合作。这些部门和电力线路持续稳定运行密切相关,可为电力线路运行参数调整、电力调度等提供精确的数据支持和理论指导,对电力线路运行的维护检查有很大帮助。例如:在电力线路架设过程中,需要和气象部门、地质部门沟通联系,以便更加全面、真实地掌握当地气象条件和地质环境,如果当地多大风、多阴雨、多雷电则尽量缩小杆塔之间的距离,便于后期维护与检修。积极扫除影响电力线路运行的不安全性和不可靠性因素,主动与当地政府部门合作,以获得有效的数据支持和资料帮助,得出更加合理可行的维护方案,为电力线路的良好运行奠定坚实基础。
2.2 深入分析接地故障根源,制定有针对性的维护措施
通过对电力线路接地故障根源的分析,可获知接地故障发生的原因、位置等,为处理接地故障提供技术和理论支持,提升处理措施的科学性和可行性。大量故障实例表明,导致电力线路发生接地故障的主要原因包括线路自身发生故障、绝缘层被破坏。处理接地故障时,可以从电路测量入手,也可以从控制线路对地面的绝缘入手。当电力线路发生接地故障时,绝缘电阻会大幅度降低,此时需要通过绝缘电表准确测量绝缘电阻。电力线路分支众多,如果接地故障对其他分支线路造成影响,则要先进行跌开关的区段划分,并逐步查询,直到找出线路接地故障的根源。针对电力线路中存在的绝缘子和瓷瓶,需要对其进行定期清理,确保其表面清洁无污染。选择绝缘子时,需要对绝缘子的质量和性能进行精细化检验,确保绝缘子各项性能满足电力线路持续稳定运行的实际需求。
2.3 找到短路故障发生的特点,寻找有效的解决方案
在电力线路运行中,引发短路故障的因素非常多,当短路故障发生后,需要根据故障特点,找到故障发生的原因,并以此为依据,寻找行之有效的解决方案。根据电力线路运行的物理学特性,一旦发生短路故障,线路中的电阻会迅速降低或者消失,但电流会急速增加,如果缺乏保护措施,或者不能及时处理,就会烧毁电气设备,甚至引发火灾,造成更大的经济损失。因此,当电力线路发生故障时,要对电阻进行全面系统的检查,确定短路位置,寻找引发短路的原因。根据短路故障的特性,选择灯泡法或者万用表法对线路进行全面系统的检测。其中,灯泡法主要适用于普通电力线路短路故障原因检测,而万用表法则可以利用电阻对线路的短路和回路进行全面检测,比较适用于工业用电电力线路短路故障检测。根据检测结果,找到短路故障发生的原因,并进行合理处理,以及时恢复电力线路。
2.4 确认线路故障性质,采用排除法寻找雷击故障区域
雷击故障对电力线路运行造成的损失比较大,相对而言,雷击故障检测难度远远大于接地故障和短路故障。在处理雷击故障时,要先确定电力线路雷击故障的性质,雷击故障经常会产生金属性接地故障。如果为单相故障,则雷击后只要重新合上电闸就能恢复供电。电力线路遭到雷击后5min内,在5000m范围内都有明显的落雷情况,如果符合这些要求,可定义为电力线路发生雷击故障。例如,压配电网属于中性点非有效的接地系统,目前多采用二分法确定雷击故障的具体位置,测量出击故障线路的绝缘值总数,然后打开该线路的分段开关,再进行两端的绝缘子测量,根据绝缘子的变化情况,通过排除法找到雷击故障发生区域,进行针对性处理,以及时恢复供电。
2.5 合理计算实际用电量,严格规定电线使用规格
电力线路超负荷是常见故障之一,如果电力线路长时间在超负荷状态下运行,必然会产生一系列安全隐患,一旦超出电力线路最大的允许范围值,就会发生大面积停电事故。因此,在电力线路架设前需要对当地用电情况进行全面系统调查,预留出足够的提升空间,并选择合适的供电电线,避免留下安全隐患。如果超负荷故障已经发生,需要全面检查,确定故障发生的实际情况,并通过更换电线、电力降压等方法进行维修。对故障点反复试验,确保更换后的线路短时间内不会再次发生电力线路超负荷故障。
结束语
目前电力线路运行的常见故障包括外力因素引发的电力线路故障、接地故障、短路故障、雷击故障、超负荷故障等,需要电力部门从与其他部门深度合作、深入分析接地故障根源、找到短路故障发生的特点、采用排除法寻找雷击故障区域、合理计算实际用电量等方面入手,为电力线路持续稳定运行营造良好环境。
参考文献:
[1]后丽群,白乙然,冯力勇.浅析电力线路运行故障原因及检修办法[J].电子测试,2015(21):158-160.
[2]焦泓茗.电力线路运行故障原因分析及检修措施[J].价值工程,2014,33(25):30-31.
论文作者:云瑞峰1,张靖2
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
标签:故障论文; 电力线路论文; 发生论文; 线路论文; 原因论文; 绝缘子论文; 区域论文; 《电力设备》2019年第6期论文;