摘要:在我国电气企业目前的配电网系统中,10kV配电线路是实现电力流通的最后一个环节,具有电压较低、电容相应较低的特点。在配电网系统中,配电线路与地面形成单相连接,没有构成较为直接的回路,由此不对正常供电情况产生影响。本文分析了10KV配电线路单相接地故障分析及处理方法。
关键词:10kV;配电线路;单相接地;故障
前言:
10kV配电线路在安全性和运行效率上得到了很大程度的提高,大大提升了绝缘水平,降低了跳闸现象发生的几率,也相应地减少了线路损耗,这对于提高供电可靠性具有十分重要的意义。但是10kV配电线路在实际运行时问题颇多,最突出的问题就是单相接地故障,尤其是在刮风下雨的天气中,单相接地更是故障频发,直接影响到电网的顺利运行和安全使用,所以,必须采取有效的对策来处理单相接地故障问题。
1、10kV配电线路的单相接地故障种类和主要现象
1.1 10kV配电线路单相接地的故障现象
一般而言,10kV配电线路在发生单相接地故障时,出现的现象,变电站内的绝缘监测装置中会出现一些接地报警信号。配电线路中发生弧光接地现象,电压超过了规定值,最终引起电压凸高,导致电压表的指针指向表头,严重的情况下,甚至可能烧断电压互感器熔断器。
相电压发生突然降低的现象,甚至变为零值,这也导致两相电压高出相电压或跟线电压无限接近的现象。倘若接地相电压的指示针没有出现大的变化,则说明线路接地状态稳定;但是倘若电压表指针发生来回摆动,则说明线路是间接接地状态。
1.2 10kV配电线路单相接地的主要故障
10kV配电线路单相接地故障主要包括两类:稳定接地与间歇性接地。 前者主要涉及到两种:完全接地与不完全接地。完全接地也就是金属性接地。当发生完全接地时,故障相电压就会变为零,而无故障的相电压就会转化成线电压。而不完全接地就是非金属性接地,换言之,就是通过高电阻实现接地或者以电弧方式接地。倘若发生不完全接地现象,就会大大降低发生故障的相电压,但不会到零;无故障的电压会急剧升高,远远高出相电压,但是会低于线电压。
1.3线路的质量不高及其他原因
线路的安装质量不高,布局不合理。有的线路没有按规范安装架设,交叉跨越距离不够,有的线路安装前未对绝缘子逐片(个)摇测绝缘和抽样进行交流耐压试验,配变安装的接地电阻达不到要求,配变避雷器安装前未作检测,配变低压侧未安装避雷器(雷击低压线路产生的反击过电压会串人高压侧,从而击穿绝缘薄弱环节造成接地故障)。
(1)运行维护不当。线路未能定期检修,以至线路存在很大缺陷,带病运行。
(2)设备绝缘薄弱。在网各中有的设备绝缘水平低下,有些安装工艺不符合要求。
2、10kV配电线路单相接地故障原因分析
2.1铁磁谐振过电压
伴随着我国电网规模的逐渐扩大,网络对地电容也在不断的加大,进而导致网络中的空载变电器与电磁式的电压互感器也在不断的加大。由于感抗和容抗相比,感抗比较大,容易受到雷击和倒闸操作因素的影响,进而逐渐形成铁磁谐振现象,出现过电压,给绝缘的薄弱环节带来影响,产生接地故障。
2.2恶劣天气的影响
在改造电网后,电网中的变电设备数量就增加了很多,而且所覆盖的范围也越来越广,受到恶劣雷雨天气影响的几率就越大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电网在恶劣天气中,易遭受雷击损害,再者,因为防雷设施不够完善,不能有效的防雷,绝缘性也比较差,会严重危害到电压,最终导致接地故障。
2.3 线路质量局限性
线路在布局方面欠合理,安装时没有严把质量关。比方说,一些线路的安装并不符合相关规范,交叉会跨越较远的距离;甚至在安装一些线路前,并没有在绝缘子上进行交流耐压试验,最终使得安装的接地电阻超过规定值。再者,为了图方便省事,一些配变线路上并无避雷器,在雷击后,低压线路的反击过电压导致线路绝缘性弱的部分出现接地故障。没有做好线路的运行维护工作。对于实际的电网,没有定期进行检修与维护,就会使得线路发生自身缺陷,如此一来,就会出现故障性运行。线路受道路与树木所限。
2.4飞禽类的影响
鸟类和禽类落在线路上所致在对配电线路的巡视时,发现转角杆下常常出现飞禽类的尸体,由于10kV线路转角杆上存在挑线瓶与挑线,线路布置的过于密集,导致线路与线路之间存在过小的安全距离,一些大型的飞禽类脚落于线路上,在它们收翅膀之际,会触及带电导线,小体型的飞禽就会掉落于地,而大体型的飞禽便会死于电杆上,最终导致出现接地故障。
3、10kV配电线路单相接地故障处理方法
3.1 单相接地故障的预防对策
定期巡视配电线路。应该定期检查10kV的配电线路,重点应该检查导线和周围建筑物。每隔一段时间测试绝缘性。应该重点测试配电 线路中的避雷器、分支熔断器以及绝缘子等设备。再者,还应检查变压器的绝缘性能,确保正常的性能;仔细检查高压引下线接头,保证良好的接触性。在检修和维护配单线路时,应重点检查杆塔导线的接头,看是不是发生了发热变形情况;线路中的绝缘子是不是受到雷击等。
3.2 单相接地故障的有效处理方法
倘若10kV配电线路发生接地故障,维修部门就应该马上派遣工作人员巡查线路,尽快找出故障发生点。在寻找故障时,主要可以采用排除法、蹬杆检查以及绝缘性遥测的方式,以便在最短的时间里找到故障发生点,有效排除故障。倘若这三种方法仍无法找到故障点,就必须及时将实际情况上报给上级,这时可以运用送电方式对故障线路进行送电。如果送电成功,则说明线路的故障问题是因偶然因素造成,如果不能成功送电,那么就运用排除法进行查找,一直到发现故障点为止,然后对故障进行排除。
3.3 使用新技术和新设备加以排除
采用单相接地故障检测系统,在变电所的配线出口处加装信号源,在配电线路始端、中部和各分支处三相导线上加装单相接地故障指示器,指示故障区域。当配电线路发生单相接地故障时,根据指示器的颜色变化可快速锁定故障范围,快速查到故障点。目前这一检测系统得到了广泛应用,迅速找到故障点,节省时间,增加供电量,取得了较好效果。还有,就是选择合理的位置安装配电变压器。因为海拔越高的地方越容易遭受雷击。尤其是在山区地带安装配电变压器时,考虑位置就显得犹为重要,除了需要考虑电网负荷平衡、交通便利及便于安装和维修外,为防止过多的聚集电荷而引发雷害,不能将变压器安装在制高点。
4、结语
随着我国现在配电线路发生接地故障是降低供电企业供电可靠性的一大主要因素,接地故障不仅会造成用户用电的不通畅和直接经济损失,同时也会引发一定的安全事故,造成我国供电企业电能的损耗,从一定程度上也会加剧我国的能源短缺问题。因此,加强线路单相接电故障的排查效率,提高故障排除能力,加强故障预防措施,促使接地故障的防患于未然,发生故障后的快速排查和排除,减少故障影响的时间和范围,这对加强我国供电企业供电可靠性、满足人们生活高质量需求具有重要意义。
参考文献:
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论文作者:孟凡淼
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/8
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