电力系统的接地故障线路识别与综合处理论文_樊露丹

电力系统的接地故障线路识别与综合处理论文_樊露丹

摘要:供电系统运行中系统发生单相接地故障时,值班人员无法找到故障线路,故障线路查找耗时时间长,造成供电系统大面积接地报警,只能采用拉闸倒负荷的方法,造成非计划性停电,用电可靠性得不到保障,严重影响电力系统正常生产运行。本文对电力系统的接地故障线路识别与综合处理进行分析,以供参考。

关键词:接地故障;识别;综合处理

引言

企业的用电系统不同于电网公司的供电系统,为了保障供电的连续性,生产连贯进行一般采用中性点不接地系统或经消弧线圈接地系统。在这两种接地系统中普遍存在着两个比较棘手的问题。

1接地故障

接地方式主要有工作和保护两种,接地线路本身是保障电线路运行安全的设置。其中工作接地保护对象是电线路,主要分为中性、防雷以及塔架接地三种情况。其中塔架接地是为了避免其在电线路运行时产生导电回路。保护接地是针对于电线路安装和维护人员,以防止在触碰线路时产生电击。往往实际情况是保护接地线路会与树木等接触,产生了单相接地的情况。

2系统在发生接地故障时的接地处理的问题讨论

企业的供电系统多采用中性点不直接接地系统的运行方式,这样在系统发生单相接地时故障相对地电压为零,非故障相的对地电压将升高到线电压,系统的线电压维持不变。因此供电系统可以带故障继续运行,从而保证供电的可靠性,不会对企业生产造成影响。但是接地故障也分为几种类型,如果接地故障为金属性接地,则故障相的电压降为零,非故障相的相对地电压升高至线电压,这样系统的电气设备能够承受线电压而不会发生绝缘损伤事故,可以继续运行,给值班人员留有时间查找故障线路,不会造成非计划停电。但是,如果接地故障为间隙性的弧光接地,就会在非故障相产生最高值达3.5倍相电压的过电压,这样的高电压长时间运行会反复冲击系统绝缘,引发另外健全相绝缘击穿,最终发展为相间短路事故。

3接地故障施工工艺

如果发生接地故障时,首先根据故障现象判别故障的相别,并列运行时应断开联络开关,尽量缩小停电范围。其次检查站内电气设备是否有故障,如电压互感器熔丝有无熔断,电缆头、避雷器是否有击穿损坏等,经检查确认站内设备无明显故障时,用拉路法排查线路。若在断开线路开关时,接地现象消失、电压恢复正常,则证明断开的线路发生了单相接地,立即安排人员进行故障点查找。若所有线路都断开后接地故障仍然存在,很可能是两条及以上线路的同一相发生接地、母线接地或是主变压器低压侧接地。

4接地故障的线路识别解决办法

4.1控制中性点的接地时间和接地电流

传统的利用小电流选线的方式,选不准故障线路的主要原因是短路电流太小,而导致短路电流太小的根本原因就是因为中性点不直接接地系统。如果我们通过人为的干涉,能够在系统出现接地故障时,人为的把中性点不直接接地系统转换为直接接地系统,在接地的瞬间制造出一个比较大的短路电流用来线路识别,这个问题不就迎刃而解了。通过控制中性点的接地时间和接地电流,从而得到一个易于识别的故障支路但又不引起系统不良反应的大电流,此种方法可以准确的识别故障线路。

4.2中性点经消弧线圈接地的运行方式

当接地电流很大时,接地点会出现时断时续的电弧,从而在电力线路上会发生串联谐振,于是在电力线路上可产生约为相电压3倍的过电压。这将给线路的安全运行带来危险,其中绝缘薄弱的地方就会被击穿。为了防止故障点发生电弧,就要在电力线路的中性点连接一个用来减少起弧电流的消弧线圈。消弧线圈实践是一个铁心可以调整的电感线圈,当电力电路发生单相接地时,产生的接地电流通过接地电容的容性电流其相位超前于电压90度,而通过消弧线圈的接地电流呈感性其相位滞后于电压90度,两个电流方向相反互相补偿,则减少了接地电流的大小。当接地电流小于起弧电流时,则接地点将不会产生电弧。电力线路上也不会产生危险的过电压了。

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5接地故障评估流程

第1步,针对变电站接地网,根据检测结果和近年来的接地故障案例并进行参数阈值确定,建立基于多维度特性参数的接地装置风险评估模型;第2步,整合三维土壤电阻率、接地装置腐蚀状态、直流、工频到高频下的地网特征参数,构建接地装置的多维度评价体系,整理历史参数,初步确定各种基本事件的发生概率;第3步,构建Peri网络模型,利用Petri网模糊推理功能,确定相关影响因素阈值与导致故障的模糊概率,构建接地网模糊故障树模型;第4步,确定接地网故障割集,计算故障风险指标;第5步,根据Petri网,确定各影响因素对接地故障风险贡献。

6电力配电线路故障的应对措施

6.1采用科学合理的方法进行线路安装

在对线路开关的设备进行安装时,需要对开关的定值进行合理的设置。对线路进行安装的过程中,要考虑等日后各项工作的检查。所以,要把因开关影响而出现的停电范围进行有效缩减。比如安装柱上的开关过程中,为了防止出现松动和过热现象,要把开关接线柱和导线之间进行有效的连接。在对线路进行安装的过程中,我们需要将接地电阻合理的在接地装置中安装配对,并且还需要将线路中的母线以及引线支撑的绝缘子和避雷器套磁进行逐个的检查安装。

6.2快速抢修工作

首先,要选择合适的抢修作业人员,一般来说负责该抢修的作业人员现场经验要较为丰富。快速到达故障地点之后,根据现场勘察提出并布置相关的安全技术措施以及运用工程手段对故障点进行紧急抢修;其次,如果由于自然灾害、天气问题或者是其他不明原因所造成的单相接地故障,要做好相应安全防护措施之后才能够进行抢修,尤其是在雷雨、大风、台风、冰雹、冻雨等天气,要穿戴防雷护具、低温冻害防护服以及抗风设备等,如果情况并不紧急可等到天气好转后再进行故障抢修;最后,进行故障抢修的过程中要把控好抢修的原则,尽可能缩短停电的时间,减少对于周围地区的影响,提高电力系统运行的稳定性,尤其是通过不停电的方式替代传统的停电检修作业,减少因故障造成的经济损失,保障人民的正常用电需求和供电服务质量。

6.3单相接地故障的预防

自然因素控制,对由于自然灾害因素造成的单相接地故障要全面加强防范意识,提前关注气候变化,成立相应的应急机制,发布电网薄弱点的风险预警,编写事故预案。在电网建设之前可进行优化组合分析,提高方案设计的科学性,因地制宜的实施电网建设工作,尽量避开山区林木多、雷击区域多、顺季风山谷、易于脱落的建筑或有其他不稳定物品的区域,并及时加装符合防雷等级的防雷设备。定期对电网的运行情况进行检测和维护,并充分利用现代化的智能监控设备对设备运行工况及周围环境进行监视,尽可能避免自然因素造成的单相接地故障。

结束语

电路供电系统是国民经济支柱不可缺少的成分之一,电路供电系统直接关系到全国各个基础建设设施以及国民用电的安全可靠用电。对供电系统线路中出现的线路故障需要我们及时的解决电气设备出现的故障,并从中总结规律,针对性加强预防,并采取有效措施保证线路的可靠运行。

参考文献:

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[4]刘随生.光伏电站中压小电阻接地系统单相接地故障分析[J].太阳能,2019(12):41-45+65.

论文作者:樊露丹

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年22期

论文发表时间:2020/4/23

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