摘要:随着经济和各行各业的快速发展,在现代社会生产生活中,人们对电力的依赖程度越来越深。本文对农网10kV配电线路单相接地故障类型、危害以及故障产生的原因进行了分析,并提出了单相接地故障的预防和处理措施,以确保配电网的稳定、安全、经济运行。
关键词:10kV;配电线路;单相接地;故障分析;处理
引言
随着我国电网行业的发展,农网10kV配电线路使用了绝缘导线,从而提高配电线路的实际绝缘水平,同时使配电线路的跳闸率得到降低,供电可靠性得到了提升,线路的损耗得到了降低。实际上农网10kV配电线路所采取的的供电方式为中性点不接地的方式,也就是“三相三线”的连接方式。但是在实际的运行过程中,很容易引发单相接地故障,尤其是在雷雨等恶劣天气下,更容易发生接地故障,从而对配电网的经济、安全运行和变电设备产生影响。本文总结近几年的工作经验,针对农网10kV配电线在使用单相接地故障对配电网和变电站的经济、安全运行产生的影响进行了分析,同时还总结了一些产生故障的原因和对故障进行处理的方法。
1单相接地的定义
线路中某相导线一点对地绝缘性能丧失,该相电流便会经由该接地点流入大地,形成单相接地,它是电气故障中出现机会最多的一种故障,其危害主要在于使三相平衡系统受到破坏,非故障相电压将会升高到原来的1.73倍,可能会引起谐振过电压和非故障相绝缘的破坏。
2单相接地故障的危害
2.1对变配电设备的危害
农网10kV配电线一旦遇到单相接地故障,就会使变电站10kV的母线上电压互感检测到的电流位零序电流,并在开口的三角形上边形成零序电压,使磁力电流值提高,电压互感器铁芯饱和,比如运行时间过长引发的电压互感器烧毁现象、设备损坏以及大面积停电事故等。此外,单相接地故障,还可能使相电压的谐振过电压高于正常的几倍,从而危及变电设备的边缘,严重的时候还可能引发变电设备的绝缘击穿现象,从而引发重大事故。与此同时,过电压的出现还会使线路的绝缘子击穿,引发短路现象,同时还可能使部分变压器被烧毁。线路上的熔断器和避雷器也很容易被烧毁或者击穿,从而引发电气火灾。
2.2对区域电网和人畜的危害
农网10kV配电箱单相接地故障如果一旦发生,就可能造成区域电网的稳定性出现问题,进而会引发一系列的问题,造成供电服务的经济效益与社会效益降低。同时,单相接地故障发生没有被及时处理的话,就很可能对巡视人员与行人造成影响,特别是在夜间和天气条件较差的环境下,会对人类与牲畜的生命产生危害。
2.3降低供电可靠性,减少供电量
发生单相接地故障后,一方面要进行人工选线,对未发生单相接地故障的配电线路要进行停电,中断正常供电,另一方面发生单相接地的配电线路将停运。在查找故障电和消除故障的过程中,不能保障用户正常用电,特别是在庄稼生长期、雷雨和地形复杂以及夜间,不利于查找和消除故障,将造成长时间、大面积停电,对供电可靠性产生较大的影响。据不完全统计,由于配电线路发生的单相接地故障,光明地区每年将少供电十几万千瓦时,影响供电企业的供电量指标和经济效益。
3单相接地故障的原因
3.1线路质量
①没有到位的线路运行维护工作,没有定期的检修,会使线路自身存在很多缺陷并且在缺陷中运行着,带来安全隐患。②没有合理的线路布局且安装水平低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆不按照规范进行安装,交叉跨越距离远;部分线路安装前,未对绝缘子进行耐压试验,导致安装接地电阻达不到要求。另外,部分配变线路不安装避雷器,容易受雷击,那么低压线路反击过电压就会造成线路绝缘性弱的部分有接地故障出现。③线路容易受到周围通道与树木的影响。缺少线路通道的维护工作,并未定期裁剪路边的树木,也会导致线路接地故障发生的可能性增加。
3.2天气影响
经过改造的电网变电设备多、覆盖范围广,因而受雷雨天气影响的概率也就增加了。雷雨天气,配电线路容易受雷击危害的影响,此外,如果没有完善的线路防雷设施以及良好的耐雷性与绝缘性,雷电天气会给电压带来严重危害。
3.3铁磁谐振的过电压
我们国家电网规模的扩大,加大了网络的对地电容,也就加大了电磁式电压互感器与网络空载变电器。相比而言,感抗比容抗要大,易受倒闸操作及雷击因素的影响,逐渐有铁磁谐振现象形成,导致过电压出现,影响到绝缘的薄弱环节,发生接地故障。
4单相接地故障的处理措施
4.1加强巡视和试验
(1)定期对配电线路进行巡视。巡查时主要观察导线与建筑物、树木之间的距离,导线的固定或绑扎是否牢固、电杆顶端是否具有鸟窝、拉带螺栓、横担是否松脱、绝缘子固定螺栓是否已经松脱,拉线是否破股或断裂以及导线弧垂是否过小或过大等。(1)定期对配电线路上的分支断路器、绝缘子、避雷器等设备进行绝缘测试,一旦出现不合格的设备,要及时进行更换。
4.2对线路进行技术改造
在绝缘子的选择上可以采用高等级的,以此来提高配电网自身绝缘强度。另外,可以在农网配电线路上安装分段断路器,以此来减少故障的影响范围、停电的面积与时间,这样也有助于检修工作人员及时找到故障发生区域,第一时间处理故障。
4.3应用新技术和新设备
为了对农网10kV配电线在运行过程中产生单相接地故障进行预防,我们可以采取以下的新技术和新设备。(1)安装小电流接地自动选线装置小电流接地自动选线装置可以自动对产生单相接地故障的线路进行选择,并且选择准确率高、所需时间短,因此可以降低非故障性停电的几率,防止故障的扩大化发展,提高供电的实际可靠性。在使用时,需要注意配电出线间隔上的零序电流互感器和本装置进行配合使用,头则难以发挥其应有的效果。(2)安装单相接地故障检测系统将信号源安装在配电出线的出口位置,同时将单相接地故障指示器安装在配电线路的开始、中部以及分支处的导线上,进行故障区段的指示。在配电线路产生单相接地故障时,我们可以依据指示器上的颜色的改变,找到故障存在的范围,从而快速的找到故障存在的位置。(3)使用防爆自动脱离型的过电压保护装置在变台和配电线路上使用的原金属氧化物避雷器和FS-10阀型避雷器换成防爆自动脱离过压保护装置,该装置在进行过电压保护时具有良好的放电效果,因此绝缘击穿的效率较低且耐多重雷击,在运行时也很稳定。并且脱离装置在进行长期的运行过程总出现的雷击损坏和锐化时都可以进行可靠的脱落,从而避免避雷器爆炸引发的配电线永久接地故障、人身安全以及设备安全等问题,具有流通量较大、残压较低且陡坡特性平坦、响应时间快等特点。
结束语
对于农网10kV配电线路而言,一旦发生单相接地故障,就会对配电网的经济、安全运行产生直接的影响。因此及时发现问题,做好线路的日常维护工作才是使接地故障得到彻底解决的关键。只有在发生单相接地故障之前就做好预防措施,才可以及时的发现问题,并最大程度的降低故障带来的损失,从而提高供电线路的可靠性,最终使电网可以安全、稳定、经济的运行。
参考文献:
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论文作者:陈静
论文发表刊物:《河南电力》2019年1期
论文发表时间:2019/9/2
标签:单相论文; 故障论文; 线路论文; 过电压论文; 农网论文; 发生论文; 避雷器论文; 《河南电力》2019年1期论文;