摘要:本文以10kV配电线路日常故障为依托,重点探讨配电线路常见故障产生的原因、配电故障类型分析,并以此为基础,针对问题,提出了相关的解决措施,希望能给予同行以技术参考。
关键词:10kV配电线路;故障原因;故障类型;查找方法
10kV配电网在电力系统中充当关键环节,配电线路故障直接影响工农业生产和广大人民生活对电力的需求,在当前电力系统配电网络架构下,为缩短10kV配电线路故障判断、查找和处理时间,确保故障查找或处理过程中的人身安全,选择恰当、安全的故障查找和处理方法非常重要。
1、配电线路常见故障产生的原因
1.1外力破坏造成的故障
因l0kV线路通道远比输电网复杂,需交叉跨越各类线路、道路、建筑物等,极易引发线路故障,具体以下几个方面:①城区大部分线路架设在公路边,少数驾驶员违章驾驶,引起车辆撞到电杆,造成倒杆、断杆等事故发生。②城市基建、市政施工时,一是挖伤地下敷设电缆;二是施工机械超高超长触碰带电部位或破坏杆塔,对配网造成破坏。③市区规模日趋扩大,原来处于空旷地带的线路通道内出现违章建筑物,直接威胁线路的安全运行。④导线悬挂异物类。群众在电力线路通道附近施放含锡箔纸的“庆典礼炮”、放风筝,以及垃圾中的漂浮塑料、农田用的塑料薄膜等物体,也对配网的安全运行造成了隐患。⑤动物危害。如鼠、猫、蛇等动物爬到配电变压器上造成相间短路。⑥盗窃引发的配变烧坏,甚至倒杆、倒塔等重大恶性事故。
1.2自然灾害造成的故障
一般是指雷击事故。因为架空10kV线路的路径较长,加上其沿涂地形较空旷,附近少有高大建筑物,所以在每年的雷季中常遭雷击,由此产生的事故是10kV架空线路最常见的。其现象有绝缘子击穿或爆裂、断线、避雷器爆裂、配变烧毁等。
1.3 树木造成的故障
配电线路通道附近的树木生长过快,给线路运行留下安全隐患,一遇刮风下雨,极易造成导线对树木放电,风雨较大时,甚至会发生整棵树倒在线路上,压迫或压断导线,引发线路事故。
1.4 因配电设备方面原因造成的故障。
①配电变压器故障。由于配电变压器本身故障或操作不当引起弧光短路。②绝缘子破裂,导致接地或绝缘子脏污导致闪络、放电、绝缘电阻降低,跳线烧断搭到铁担上。③避雷器、跌落保险、柱上开关质量较低或运行时间较长未能定期进行校验或更换,击穿后形成线路停电事故。
2、故障类型分析
10kV配电线路故障主要表现为短路、接地、断线。
2.1短路故障:发生的原因有:雷电击穿、外力破坏、线路缺陷、恶劣天气引起碰线和倒断杆、小动物短路、配电变压器绝缘击穿、线路绝缘老化和过载等。
主要表现为:变电站出线开关速断保护或过流保护动作,开关跳闸。事故发生在线路的地段不同,其继电保护动作情况也是不一样的。
电流速断保护动作跳闸:电流速断保护的保护范围,一般为系统最大运行方式下发生短路时,保护范围最大,占线路全长的50%左右。而当线路处于最小运行方式时,保护范围最小,占线路全长的15%~20%。因此,电流速断保护动作跳闸,则说明故障点一般大多位于线路前段(靠近变电站侧)。
过流保护动作跳闸:过电流保护的保护范围为被保护线路的100%。但通常过流保护同时设有延时继电器,在与速断保护配合使用时,一般在线路后段发生故障时才动作跳闸。
电流速断保护与过流保护同时动作跳闸:此种情况一般说明故障点位于速断保护与过流保护的共同范围,故障点大多位于线路中段。
所以,变电站出线开关跳闸,要及时调查继电保护动作情况。根据继电保护的动作类型及特点,对故障性质及范围进行大致定位。
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2.2接地故障:发生的原因主要有:外力破坏、绝缘子闪络、恶劣天气引起瓷瓶掉窜和倒断杆、树竹放电等。
主要表现为:金属性接地:接地相电压接近零值,另两相对地电压升高为线电压,非金属性接地:接地相电压降低但不为零值,另两相对地电压升高接近线电压。
值班调度员首先通过变电站10kV母线电压判断是线路故障,然后根据10kV接地选线装置对线路进行拉路检查,确定故障线路。
2.3断线故障:发生的原因主要有:雷击导线、外力破坏等。
主要表现为:变电站电表和三相用户反映缺相。
高压断线,负荷侧导线落在潮湿的地面上,没断线的两相通过负载与接地导线构成非金属性接地,故而对地电压降低,断线相对地电压反而升高。
高压断线,负荷侧导线未落地上或落在导电性能不好的物体上,或线路上的分段跌落式熔断器、刀闸掉落一相,被断开的线路又较长,造成三相对电电容电流不平衡,促使两相对地电压也不平衡,断线相对地电容电流变小,对地电压相对升高,另两相电压相对较低。
配电变压器一相绕组烧损,烧损相绕组碰壳接地,烧损相高压熔丝又发生熔断,其它两相通过绕组接地,此时烧损相对地电压升高,另两相对地电压降低。
要将高压缺相与非金属性接地区分开,可以通过查询末端用户上的电压是否平衡来判断是高压缺相还是非金属性接地。断线用户只有两相电,接地用户负荷电压变化不明显。
如果高压断线造成变电站10kV母线电压不平衡,值班调度员也是对线路进行拉路检查,确定故障线路。
3、线路故障查找和处理原则
应遵循保人身、电网、设备的原则,使用科学、安全、简便的故障查找方法,尽快查明故障点,消除故障根源,防止故障的扩大,及时恢复用户供电。
(1)采取有效方法查找故障并隔离,并防止电力员工和行人触电伤亡;
(2)尽量缩小故障停电范围和损失;
(3)先主干线,后分支线。对经巡查没有发现故障的线路,可以在断开分支线断路器后,先试送电,尔后逐级查找恢复没有故障的其它线路。
4、查找及处理方法
查找短路、接地、断线故障前,首先要与值班调度员联系,了解变电站10kV线路保护动作情况或者10kV母线电压情况及电网运行方式,根据故障表现情况,初步判断故障发生原因及范围。
其次,抢修人员根据查线工作需要,向值班调度员申请将10kV线路转冷备用,做好安全措施;未做好安全措施前,抢修人员查线按带电巡线要求进行。
第三,查找故障前,抢修人员要熟悉和掌握线路接线图、路径、地理位置、设备缺陷情况,对线路存在的危险点要做到心中有数。
5、故障处理
发现线路故障后,立即将故障隔离,然后对不影响抢修工作的正常线路进行送电。抢修人员在开展工作前,要与值班调度员联系,做好相关安全措施后,履行工作许可手续,方可开展抢修工作。相关管理人员必须按照到岗到位要求到现场进行监督。
6、结语
线路故障的查找和处理一直困扰着供电抢修人员,除靠以上方法外,还要充分发挥广大群众的积极举报作用,聘请群众护线员,及时提供线路情况,加大95598服务热线宣传,收集和咨询当地居民的有效信息。抢修人员要善于总结故障查找和处理的有效经验,在分支线、联络线处适当位置安装故障指示器,科学、综合地使用线路故障查找和处理的方法,安全、高效、迅速地恢复正常供电。
参考文献:
[1] 郭京平,黄境.电力调度自动化系统的安全防护措施探讨 [J].信息通信.2011(06)
[2] 张栋.电力通信直流电源的维护措施探讨 [J].科技风.2010(19)
论文作者:郝广旭,邓童炜
论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/23
标签:故障论文; 线路论文; 电压论文; 断线论文; 导线论文; 变电站论文; 调度员论文; 《电力设备》2017年第15期论文;