浅析配电线路运行检修技术及防雷措施论文_苏剑秋

(广东电网有限责任公司茂名供电局 广东茂名 525000)

摘要:配电线路是指从降压变电站把电力送到配电变压器或将配电变电站的电力送到用电单位的线路。它是电力系统的中枢神经,对电网的安全性和可靠性起着非常关键的作用,但是由于它具有点多、面广、线长的特征,加上电气设备质量参差不齐,且容易受到环境因素的影响,在运行过程中常常会出现各种故障,特别是在受到雷电影响时容易出现短路,进而引起设备事故,直接影响了电力系统的可靠供电。基于此,本文主要对配电线路的运行检修和防雷措施展开分析讨论。

关键词:绝缘水平;线路故障;接地电阻;检修维护;防雷

一、常见的配电线路故障

配电线路的故障基本都是由线路、天气等其他因素引起的。其常见故障主要有短路故障、断路故障和单相接地故障等。首先,工作人员在对配电线路进行作业时,如果没有严格按照规定进行相应操作,可能会导致配电线路出现故障;其次,如果大风大雨天气在夏天非常常见,而配电线路与线路之间的距离又比较窄,如果大风将树枝吹断压断了导线,会使导线出现短路的情况;然后,在夏天雷电天气也非常常见,而雷击会导致线路绝缘子表面闪络,如果雷电太大,可能会造成线路断裂甚至爆炸,最终导致线路出现短路,最后,由于天气比较恶劣,大风将树枝吹倒而触碰到地面,使导线出现单相短路的情况,或者由于线路的长期使用导致线路的绝缘点遭到破坏,这些都会使配电线路出现电压或者电流过高的情况,不仅导致设备的性能遭到破坏,同时还危害人的生命健康。

如:雷雨中某10kV 221线路发生线路接地,抢修人员当即组织人员查找,该线#1~#34杆是架空裸导线,由110kV变电站供电。变电站#1杆上有110m电力电缆,#34杆光缆厂有128m电力电缆,距#34杆20m处有一中间接头。

检查#1~#34杆架空线路无异常(该线路是光缆厂的专线,无其他用户,线路结构相对简单),要求把221线路由运行改为检修,对10kV 221线#1杆和#34杆电缆分别做试验。试验结果:#1电缆合格,然后对#34杆电缆做试验,发现电缆被击穿。另据资料显示,该段电缆有一中间接头,是绝缘最薄弱点,最容易击穿,应先检查中间接头是否完好,打开中间接头井盖,发现中间接头明显击穿。分析原因为:雷击架空线路,造成大气过电压,中间接头因运行时间久,绝缘水平降低被击穿。

二、配电线路的检修维护技术

在面对配电线路出现故障时,工作人员要对配电线路的运行状态、影响因素进行全方面的监督,加大检修力度,根据线路故障的实际情况制定检修方案,从而使配电线路的安全运行得到保障。出现故障后,无论线路是要进行小修还是大修,都可以从方案设计,交付和日常检修这三个方面进行考虑。工作人员要做的是对检修现场进行充分的了解,熟悉需要注意的工作内容。并根据现场情况制定相应的计划。工作人员在对线路进行检修时,要巡查杆塔、底线和导线,对问题进行逐一排查,如果发现了问题及时进行处理,避免出现断线问题。此外,由于配电线路点多、面广,很多线路之间相互交错,检修人员在进行检修时,可能会出现登错电杆的情况,因此,在进行检修时,要有人员进行监护,在一些特殊区域,还要加强监护,保证检修工作的正常进行和检修人员的人生安全。另外,一般的检修方法有故障检修和周期检修,但随着线路运行的日益复杂,这两种方法已经不能满足需求。现在技术的发达,让红外测温技术、在线监测技术等新兴技术得到了广泛应用,不仅减轻了工作人员的负担,还使线路的监测水平得到了提高。

某35kV 3720线为110kV变电站至35kV电厂的双回线路,其中,#7塔T接至35kV某纸厂变电所。其中#8~#9塔之间为电缆线路,经改接投运后,运行情况良好,未出现异常情况。某日,#9杆塔电缆终端塔南侧电缆头发生燃烧。输变电工区接到通知后,到现场发现#9塔南A相电缆抱箍附近电缆本体燃烧。从调度处得知,并无线路报警信号和故障信号。但经现场检查,确定发生电缆本体燃烧的部位是电缆冷缩头和电缆本体结合的部位,即冷缩套管开始包裹电缆的起始部位。属于衔接位置,同时也是电缆头的强度、绝缘、韧度相对较为薄弱的点,一旦施工工艺不到位或电缆附件质量存在问题极易引起电缆的故障。

经分析得出电缆燃烧主要原因如下:①电缆附件的质量问题和施工损伤是电缆燃烧的主要原因。施工过程中,对电缆冷缩套与电缆本体的衔接部位施工不合理,使得冷缩套管部分不同程度的受力,从而造成电缆冷缩管受伤。电缆冷缩套管自身质量存在一定的问题,从而加速了电缆冷缩套管的老化和绝缘下降,使得冷缩套管脆化和易破碎,最终,造成电缆附件的绝缘击穿,发热引起燃烧。②电缆抱箍采用铁抱箍和铁螺丝,也是电缆燃烧的原因。由于单相电缆头是单芯电缆,采用铁抱箍和铁螺丝形成了导通的电磁环路,形成了一定的环流。使得电缆本体不同程度的发热,日积月累造成了绝缘的老化,电缆套管的绝缘性能急剧下降,最终,造成电缆附件的绝缘击穿,发热引起燃烧。③电缆的接地编织带与电缆本体接触不良,也是电缆燃烧的原因。电缆的接地编织带采用恒力抱箍与电缆的屏蔽层连接,接触面有限。施工过程中,拉扯接地的铜编织带极易造成恒力抱箍的错位,从而造成接触不良,引起发热。使得绝缘老化,绝缘性能下降。最终,造成电缆附件的绝缘击穿,发热引起燃烧。

改进措施如下:①结合线路停电缺陷处理,对线路的所有电缆抱箍进行检查,调换全部不合格的抱箍方式,要求电缆不能敷设和固定在导磁性的管道和铁件中,电缆固定抱箍应使用铜或者不锈钢螺栓。同时,对其他线路的电缆抱箍情况,结合线路检修时机,及时调换和处理。②接地编织带的使用,要求与接地线连接前,不能与铁塔横担缠绕,防止接地保护箱失效,无法起到应有的作用。③加强线路日常运行维护数据的收集和整理。日常运行维护过程中,做好线路运行数据的收集,并做好数据的整理工作,尤其面对一些异常情况,更需加强数据的保存。

三、配电线路的防雷措施讨论

在户外,配电线路很容易受到雷电的影响而出现短路、断路、变电器被烧坏等情况,从而使线路出现跳闸的情况,不仅使用户的正常用电受到影响,甚至可能危害人的生命健康,所以,对配电线路进行雷电预防很有必要。本文主要以10kV配电线路为例对防雷保护措施进行研究。

1.提高线路的绝缘水平,降低闪络概率。由于配电网绝缘水平低,当线路中因雷电活动而产生感应雷击过电压,极易造成线路缘子闪络等事故。而且,在配电线路中为了节约线路走廊而采用同塔多回路技术,减少了线路投资,但是由于同塔多回路中线路与线路间的电气距离不够,一回线路遭受雷害后线路绝缘子对地击穿,严重时将会造成多回线路同时跳闸,极大地影响了配电线路的供电线路的供电可靠性。针对上述情况,可采用增强线路绝缘的方法,如将裸导线更换为绝缘导线,更换绝缘子型号等。

2.架空绝缘导线雷击断线保护。针对雷击架空绝缘线路的断线事故提出以下三点措施:①提高线路局部绝缘水平在绝缘导线固定处加厚绝缘,加强局部绝缘水平(如图1所示)这样可以使放电只能在绝缘边沿处或是击穿绝缘皮再击穿导线。这种方法可以有效提高配电线路的冲击放电电压。②安装避雷器。避雷器的使用能够增强配电线路的耐雷水平,减少配电线路雷击跳闸率以及防止易击段和易击塔线路绝缘子雷击闪络,对配电线路全面保护。③在绝缘子两端并联放电间隙,防止绝缘层击穿。可以采用如图2所示的方法,在架空绝缘导线的绝缘子两端并联保护间隙,将间隙的放电电压调整到略大于绝缘子的冲击电压时,配电线路的雷电放电将会发生在保护间隙内。这种方法可以有效防止绝缘导线被击穿,解决了绝缘导线的雷击断线的问题。

3.降低10kV配电设备的接地电阻。①扩大接地网的面积接地网的接地电阻与接地网面积的平方成反比。通过增加接地网面积,可以有效降低接地电阻值,但这种方法需要消耗的金属较多,从而增加了配电线路的成本。②施加降阻剂进行降阻如图3所示,可以在杆塔的接地极周围敷设降阻剂,从而有效降低接地电阻值,这种方法主要是通过增大接地极外形尺寸,从而降低与附近大地介质之间的接地电阻,效果比较明显。

4.配电设备的防雷保护。①配电变压器的防雷保护对配电变压器的保护应该在低压侧装设低压避雷器,与高压侧避雷器、变压器外壳和低压侧中性点一起接地。接地电阻满足规程中规定的100kVA以上容量配电变压器接地电阻在4Ω以下,100kVA以下容量的配电变压器接地电阻在10Ω以下。②柱上开关的防雷保护为了电网运行方面的需要,在6kV~10kV电网中安装了一定数量的柱上开关与刀闸,这对保证配电网的运行方式的灵活性,提高供电可靠性起了很大的作用,但是往往忽略了这些开关设备的防雷保护措施。在柱上开关和刀闸处有些没有安装避雷器保护,或者仅仅在开关的一侧装设避雷器保护,当开关断开时,将会造成雷电波的全反射,在雷害事故发生时造成开关设备自身的损坏。因此开关设备自身的防雷保护是配电线路中防雷保护非常重要的一部分,应该在开关或刀闸两侧安装避雷器进行保护,避免在防雷保护上存在的缺陷。

四、小结

总之,配电线路在电力运输系统中扮演着非常重要角色,如果发生故障,将会直接影响电网的正常运行,导致电力公司的损失和居民正常生活的不便。受各方面因素的影响配电线路常会出现各种故障,同时针对配电线路的防雷,我们必须采取一定的措施保障配电线路的效果,并综合对接地和防雷做出考虑,加强防雷应用措施的有效性和可靠性,提高电网供电的可靠性。

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论文作者:苏剑秋

论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期

论文发表时间:2017/11/21

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