浅谈10kV配电线路的常见故障及对应措施论文_王凌鹏

(国网甘肃省电力公司嘉峪关、酒泉供电公司)

摘要:从目前我国电力运行线路的使用安排来看,10kV配电电路可以说是应用最为普遍和广泛的一种,也是与用户端连接最为直接的部分。这部分配电线路有着相对复杂的接线方式,以及点多、线长、面光的重要特点,所以,在其露天状态运行下,遇到多变的气候因素,难免会多发故障。为了广大用户的安全,必须对10kV配电线路常见的故障问题进行与时俱进的分析,进而为创新应对措施的探索提供必要的依据和借鉴。

关键词:配电线路;故障;措施

电力作为国民经济的重要组成部分,在社会发展以及人们的日常生活中都有着十分重要的作用。随着信息化和科技时代的到来,我国对智能化电网建设的重视程度逐渐提高,因而投入了大量的人力、物力和财力到升级改造配电网络建设方面,在这种的大背景环境下,对10kV配电线路常见故障以及原因加以分析,并相应的制定出具体的应对策略,从而使改造资金得以有效利用,提高我国整体电力运行网络的可靠性和安全性,这是当下完善电力体系建设的重要使命。

一、10kV配电线路运行常见故障分析

基于10kV配电线路自身的分布的特点,致使其产生故障的原因种类较多,比如雷击引发的故障、变压器引发的故障、单相接地故障、真空断路器引发的故障以及线路故障等等[1],这里我们选取其中主要的四种来加以介绍,具体如下:

(一)雷击故障

对于电子电器来说,雷击是最可怕的自然灾害。但是由于10kV配电线路布设的特点确实广泛、复杂、多点,而且多在空旷处架空长距离设置,经长期的风吹日晒后,线路本身所具有的绝缘性能必然下降,一旦遇到雷电交加的气候,极容易引发故障。另外,配电线路所使用的绝缘材料或者防雷措施不达标的话,也可能造成避雷效果不佳,进而引发故障。例如,湖北省某县城因受雷击,造成高压输电线路产生断裂,电线落在了地上,使得当地一家工厂厂房外墙入户处设置的避雷器产生爆炸,引发变压器着火,最终造成厂内生产线路停工,设备受损严重,经济损失惨重。

(二)变压器故障

变压器在配电系统中的设置,主要就是利用电磁感应原理来对装置内的交流电压进行一定的升降压、阻抗匹配或安全隔离等改变,因此,其在安全运行配电系统中的地位非常重要,所以,变压器一旦发生故障,10kV配线线路运行自然会受到停运等影响。一般来说,夏季是变压器故障发生较多的时段,主要原因如下:首先,夏季无论是生产还是生活,人们的用电需求都相对较大,使得变压器长期处于一种超负荷供电状态,其产生的大量热量消散较慢,进而引发自身的损坏;其次,夏季室外温度普遍较高,变压器内部的三相负荷又极易出现不平衡的状态,引发零序电流和内部温度异常升高,两相配合之下容易产生变压器烧毁现象[2];最后,夏季我国雷雨天气较多,变压器可能因受到雷击而引发对地线路故障,从而造成自身的损坏,影响整体输电运行线路的安全。

(三)单相接地故障

据现有统计数据显示,单相接地故障是目前10kV配电线路最常见的故障形态,占所有故障发生的80%左右。而造成单相接地故障的原因也相对较多,例如,首先,如果导线没有固定牢靠,经外力作用,就容易导致其与绝缘子出现脱离,引发单相接地故障;其次,气候环境恶劣,会使导线出现断裂落地等情形,从而引发单相接地故障;第三,雷雨季节,雷电可能会将绝缘子击穿,引发故障;第四,配线线路在布线时,可能会穿过林区,但是由于检修人员未对相应树木进行及时清理,造成线路与树枝接触,引发单相接地故障;最后,变压器内部的高压绕组单向绝缘被击穿,或者熔断器绝缘被击穿等,都可能造成单相接地故障。

(四)断杆或倒杆故障

断杆或倒杆现象,常常会引发配电系统内部设置的继电保护装置的跳闸,如果倒杆引起了两相以上的线路同时发生断线,那么不仅会造成继电保护装置的跳闸,同时还有可能引发永久性故障,致使重合闸无法再重合,所以,这种故障属于严重性故障。引发这种故障产生的原因,出了雷暴等极端天气因素意外,还有外力作用破坏,比如因道路施工或者交通事故等原因,引发的倒杆或断杆现象,进而导致线路连接点出现断线或电流过高发热而烧毁整体线路的故障。

二、应对10kV配电线路常见故障的主要措施

由于10kV配电线路常见故障诱发因素有很多种,所以目前来说,还是应以预防为主,并加快相关技术设备的升级研究,进而实现安全稳定运行的目的。具体应措施建议如下:

(一)应对雷击故障的措施

首先,一定要安置避雷线,确保在线路遭受雷击时,能够将产生的电流及时的引入大地,避免绝缘子被损坏;其次,设置好防雷保护间隙。这一点防护措施上,我们可以选用ANSYS软件对配电线路遭受雷击的过程进行电压放电模拟,从而得出科学的防雷保护间隙值,依次设置可以有效防止雷电流诱发的工频续流以及断线,更好的实现保护绝缘子的目的[3];第三,在悬垂线与放电绝缘子间设置闪络保护器,一旦雷击造成了工频电流,这种保护器也可以使燃烧不会影响到绝缘子;最后,根据具体地区的实际情况,选择特殊绝缘方式或局部加强绝缘性能法,比如把瓷绝缘子换成硅橡胶绝缘横担,进而提高其稳定性,减少相应的维修管理负担和成本。

(二)应对变压器故障的措施

在应对变压器故障方面,就要充分结合预防及检修手段,进而实现减少其事故发生的可能性。例如,首先在选择变压器容量的时候,一定要仔细研究预测具体的配电线路所需供电负荷情况,从而进行科学的容量选择;其次,在变压器低压侧部位配套安置先进的避雷器,有效防止雷击可能造成的损坏;最后,要定期对配电变压器进行维护及检修工作,清理污垢,对变压器本身及避雷器等设备进行及时检修,确保其运行的稳定性。

(三)应对单相接地故障的措施

首先,安装电流互感器TAN,对配电线路过负荷情况进行监控,以实现对单相接地的保护,一旦发生故障,这种装置可以立即发出保护动作和报警信号,不仅可以避免影响的扩大,而且还能够准确定位故障点,方便维修(如图1);其次,加设安装分支熔断器,如果发生单相接地故障,其将自动切断具体分支的运行,而不影响到整体电力系统,同时也缩小了故障检修范围,减少了停电时间;最后,相关部门要定期组织巡查和维护,对线路周边的树木及时整修,排除故障隐患。

图1 配电线路过负荷装置设计图

(四)应对倒杆或断杆故障的措施

应对倒杆或断杆的措施,主要来说可以从两方面落实,一方面可以为交通线上的电线杆设立围墩和醒目标识,避免车辆发生误撞引发事故;另一方面来说,要对道路施工进行明确的规定,比如规定施工与杆体的安全距离,以及应急预案等等,从而实现保护线路架线杆,维持配线线路安全稳定运行的目的。

结语

综上所述,配电线路的安全运行问题,对于技术方面的要求是基础,而人为方面的努力却是重要保障。所以,面对当前快速增长的用电需求,所有电力工作者必须紧张起来,与时俱进的研究10kV配电线路的常见故障,并充分运用现代化技术设备,做好预防保障工作,降低故障发生影响的可能性;同时,加强检修管理工作,及时对常见故障发生环节和部位进行检修,避免小问题累计成为大问题,真正做到为人们的生产、生活安全用电提供保障。

参考文献

[1]陈瑞祺.浅议10kV配电线路常见故障及处理措施[J].科技展望,2017,(14):88+267.

[2]孔祥禄.浅谈10kV配电线路常见故障及防范措施[J].甘肃科技,2013,(08):62-63.

论文作者:王凌鹏

论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期

论文发表时间:2017/10/20

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