浅析光伏电站线路故障原因及处理方法论文_关庆淼

浅析光伏电站线路故障原因及处理方法论文_关庆淼

(中国葛洲坝集团电力有限责任公司 湖北省 443000)

摘要:近些年,我国人口不多增加,对电力的需求量不断增加,同时,人们对电力基础设施的要求越来越高,电力基础设施建设及规划也成了国家发展建设中的首要任务。光伏电站线路具有供电半径长、电网线路多、以放射式树枝型供电线路为主。线路分段开关数量少且线路间无联络,线路保护设备相对较为简陋。要想降光伏电站线路运行故障问题,就必须采取有效的解决措施并加强日常运行维护。本文将重点对于光伏电站线路的常见故障做一个简要分析,以期为提高光伏电站的供电可靠性提供参考。

关键词:光伏电站;线路故障;处理方法

引言

现代信息技术管理方法的进步,推动了我国电力行业持续发展,目前我国社会经济正处于高速发展阶段,用电需求量逐年增加,对光伏电站线路运行的稳定性提出了更高要求。一旦光伏电站线路发生故障,会对人们的工作、生活、生产造成严重消极影响,因此开展光伏电站线路运行常见故障与维护方法研究显得尤为重要。

1光伏电站线路常见故障

1.1短路故障

在实际光伏电站线路运行过程中,导致光伏电站线路发生短路故障的因素较多。特别是在恶劣天气情况下,电线断裂及雷电流烧毁绝缘子等情况都会造成配电线路出现短路。而且光伏电站线路的导线之间如果间距设置欠缺合理性,也会发生短路。另外,当光伏电站线路周围空气中存在具有腐蚀性的液体或是气体时,也极易引发短路故障。

1.2变压器故障

变压器是光伏电站线路中有着重大使命,开展安全生产隔离与电压增减等责任使命的重要部分,变压器故障会对电路运行的安全性与可靠性带来直接影响,假使是处在用电高峰期还会导致变压器的空负荷与运行及长期超负载工作,造成电路里面的热量统统聚集在一起继而将电路烧坏。所以,在用电高峰阶段,特别需要注意变压器三相负载失衡的情况,同时对其中的内部温度上升等开展零序电流调整,降低设备故障产生的概率。并且,变压器本身的故障一样会导致线路安全事故出现,均需要引起光伏电站线路安全维修的重视,让电力系统可以安全稳定地运行。

1.3光伏电站线路负荷超载引起的故障

在光伏电站线路的运行过程中,线路所能承载的负载是有一定限制的,当线路中通过的电流超出线路所能承载的负荷上限,线路就会因过载而发热,导致线路绝缘老化加速。在工作实践中,光伏电站线路中因负载超载而发生的短路故障多有发生。一些线路处于长期的超负载状态,绝缘老化脱落极易形成故障隐患,而一些线路在发生瞬时超载后,也极易因发热过大而导致绝缘融化进而导致火灾事故的发生。

2加强光伏电站线路运维管控的措施

2.1建立健全的运维管理制度

光伏电站线路的运维管理是一项长期性、复杂性及艰巨性的工作,为了能够做好光伏电站线路的运维工作,需要建立一套健全完善的运维管理制度。由于光伏电站线路所处环境十分复杂,这也导致其发生故障的原因具有多样性特点。因此需要通过制度来约束光伏电站线路运维管理工作,进一步明确光伏电站线路维护责任制,合理划分线路,并由不同人员进行分段管理,将具体的运维责任落实到每一名工作人员。同时电力企业还要重视运维管理工作中先进管理理念和管理方法的运用,积极总结经验教训,并寻找规律,进一步提高光伏电站线路运维管理水平,保证配电线路安全、稳定的运行。

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2.2构建光伏电站线路运检管理系统

建立光伏电站线路运检管理系统,借助信息技术主动监督运检管理工作达到一体化管理,围绕运检管理工作目标健全当前职能,以最大限度降低过去滞后管理模式中产生各种问题的概率,提高运检管理工作效益。管理系统需要明确光伏电站线路运行状态和检修计划,根据现实管理状况和运检需求进行实时调整,综合多方数据安全核定线路运行状态,从而制定出合理且有效的管理对策。例如,对线路里面常见的短路和单相接地故障等数据,需要实时整理与归纳,借助管理系统制定出对应的策略,用以实时消除线路运行管理过程中的安全问题,给电力系统运行管理奠定扎实的基础。

2.3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。

2.4深入分析接地故障根源,制定有针对性的维护措施

通过对光伏电站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,导致光伏电站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。当光伏电站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。光伏电站线路分支众多,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。针对光伏电站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光伏电站线路持续稳定运行的实际需求。

2.5线路雷击故障的检修

雷击是造成光伏电站线路故障的重要原因之一,尤其是在雷电多发地区,故障率较高。线路雷击故障的发生多与线路防雷设计不合理、接地电阻过高及线路维护不足有关。在雷雨天气下易发雷击故障,此类故障为金属性单相接地故障,光伏电站线路跳闸5分钟后,若线路通道5千米范围内发生落雷,基本判断此故障为雷击故障,通过重新合闸可以排除。对于使用非有效接地系统的中压光伏电站线路,一般采用二分法来查找故障点,具体操作为:首先通过测量获取故障线路的总绝缘值,然后将故障段任意一段的开关拉开,测量分段开关两侧线路的绝缘值,最后通过比较三者的电阻值将故障区域不断缩小,最终确定故障点。此外,还可利用电力设备、金具或是绝缘子等部件的闪络痕迹来寻找雷击故障点。

2.6加强线路的检测

线路巡视与监督是降低光伏电站线路故障的有效途径。针对光伏电站线路具体运行环境应当制定对应的巡视规划,定期巡查,有计划的巡查,巡查过程中应当明确巡视的基本内容和原则。首先,仔细进行线路排查,及时发现排除线路故障。其次,制定定期的检修与实验计划,对老化设备及时更换,提高运行效率。最后,及时的清扫配电变压器、绝缘子。定期对避雷器、变压器做耐压测验,加强对高低压侧熔丝管理。

结语

光伏电站线路的主要功能就是传输电能,能够为电网安全运行提供必要的保障。但是,因光伏电站线路长度较长且涵盖范围广泛,实际的环境复杂且变化因素较多,直接增加了光伏电站线路安全维护以及管理工作的难度。在这种情况下,必须积极开展光伏电站线路日常维护工作,重点处理细节,促进电网运行质量的提高。

参考文献

[1]徐妍,陈鑫,薛晓丰.10kV配电故障原因分析及其处理措施[J].科技风,2018(33):179.

[2]罗国明.500kV超高压输电线路运行维护管理研究[J].通讯世界,2018(9):107-108.

论文作者:关庆淼

论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期

论文发表时间:2019/7/24

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