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摘要:10kV配电线路是目前重要的的电力线路,但从目前的现状来看,在输送电能的过程中总会出现各种各样的问题。导致问题出现的原因很多,如果不能通过相应的自动化技术来进行解决,则会很大程度上拖慢电网的运行效率,电路运行的稳定性也会受到一定的影响。本文主要针对10kV配电线路故障及其自动化技术进行了分析研究。
关键词:10kV;配电线路;常见故障;自动化技术
引言
10kV及以下配电线路长期稳定安全的运行,是提高供电可靠性的重要措施。对配电线路存在的隐患和故障的及时排查,是配电线路的日常维护和检修的一项主要工作。选择合适的故障排除方法,可以减少停电的时间,缩小停电范围,同时还能保证操作人员以及设备的安全。在进行配电线路的维护与检修过程中,需要对新方法、新技术积极地运用,保证配电网能长期运行下去。
1、10kV配电线路的特点
随着电力系统的逐渐发展,10kV配电线路已经得到了大范围的普及和使用,使得10kV配电线路呈现出覆盖面大、线路长、路线分散等特点。而由于地理环境的多样性,导致了在不同地域和地貌下,10kV配电线路就会受其影响而发生各种难以预料的故障。
而配电线路及设备情况比较复杂,线路长度大,供电设备型号多,甚至涉及到一些用户自备设备,线路故障排查有很大难度。有些特殊地理环境的地区,杆塔加高、绝缘子串加长等不规律情况,也增加了故障排查的难度。
2、10kV配电线路存在的常见运行故障
2.1漏电问题
漏电也称作跑电,在10kV以下配电系统运行过程中经常存在漏电问题,主要原因是绝缘层质量不好或者失效而导致电流逸出电线或者电气设备外面。另外,在电气线路与大地、电气线路与绝缘层之间存在一定的电容,因此,10kV以下配电系统或多或少都会存在一定的漏电现象,对于这种漏电问题必须加以有效的控制。
2.2短路问题
电路在通电状态下,如果电位不同的位置被直接连接,则会出现短路现象,出现短路现象之后,会激发出大量电流,并喷溅出大量火花,严重会导致电气设备受损,甚至引发火灾,对群众的生命造成威胁。
2.3电火花密集
当出现潮湿天气,由于空气湿度较大,输配电线路可能出现通过空气间隔放电的现象,即会出现电火花,严重的甚至会出现放电电弧。通过杆塔、设备等放电严重,直接威胁着设备安全和人员安全。
2.4电流超负荷
对于流通的电流量,电线都是有一定的承受能力的。如果实际通过的电流超出了电线所能承受的范围,就会造成超负荷的故障。对于电线来说,无论采取何种材料,都会存在一定的电阻。当电流流经电线时会产生一定的热量,流经的电流越多,产生的热量越大,如果流经的电流超出了电线的承受能力,过高的热量必然会烧毁线路中的绝缘层,引发火灾事故。
2.5防雷问题
发生雷击现象的配电网线路一般均地势较高,地形复杂,受损的高压线路较多,直击雷和感应雷都会对配电网线路造成剧烈危害。高空中的配电网线路有大量的架空裸导线,雷击会击断线路、击毁设备,因此必须提高配电网线路的防雷与接地的性能,优化配电网线路防雷系统。
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3、自动化技术在10kV配电线路故障处理中的应用
3.1故障定位自动化
故障定位自动化主要将故障指示器作为基础,它能在电缆与架空线上设置,也能与开关柜联合使用,它是一个显示故障电流通路,为故障定位及修复提供指导的自动化装置。除此之外,在显示短路故障的基础上,伴随装置的不断改建,还能对相间短路与单相接地等故障进行检测,在用户进线及分支点设置指示器即可。在发生接地与短路故障之后,采用新装指示器就能准确定位故障位置,检测范围覆盖整条线路或系统。在检测区间内,若存在故障,指示器会灯光闪烁。另外,指示器还能数字化处理收集到的故障信号与电流信号,再通过无线传输或者是光纤传输,使通讯终端得到各类数据信息,最后由调度中心发出指令,维修班组接到指令后立即到场展开维修。这样一来,大幅提高了故障定位速度,减少用于查找故障的时间,从而缩短故障停电时长,确保供电稳定性与可靠性。
3.2馈线自动化
以往10kV馈线主要使用通用式柱上开关式断路器,仅能对负荷电流与故障电流进行分断,而负荷开关却只能分断线路的负荷电流。无论采用负荷开关还是线路断路器,均无法对故障进行切除,仅能起到切断电流的作用。虽然这种方式具备设备简单和造价低廉等优势,但在目前的配电线路运行中,出现了很多问题:(1)无论故障性质如何,只要故障发生均会出现开关跳闸现象,并且还会使非故障线路同时停电;(2)馈线出现开关的分合闸次数较多,非故障区因此频繁断电,不但影响供电还会对系统造成冲击;(3)故障发生以后都要由检修人员到现场进行逐段排查,工作量较大,易受到个人主观因素影响,并且效率低下。解决以上问题的有效措施即为实现馈线自动化,具体方法为配置各类自动化开关。
3.2.1智能断路器
按要求配置保护单元与控制单元,通过对零序电流、短路电流与负荷电流的切断,和带时限过流保护实现良好配合,从而为重合闸提供有效保护。智能断路器可在馈线干线或支线上安装。
3.2.2智能负荷开关
在通用负荷开关上加设自动化控制单元,使其可对零序电流与负荷电流进行自动切断,也可根据实际要求配置成电压型负荷开关或电流型负荷开关。另外,智能负荷开关还能发挥无压延时分闸与有压延时合闸等新功能,有利于对故障进行自动隔离。
3.2.3分支用户分界断路器
按要求在整定保护定值的基础上,充分结合自动化断路器和出线断路器,自动切除单相接地与用户侧相间短路等故障,以此避免上级线路与设备因故障跳闸,有效缩小停电范围。
3.2.4智能控制器
该控制器由三部分构成,分别为负荷开关、链接断路器与重合闸,在完成控制参数的配置以后,可支持多种通信方式,并提供多种多样的保护功能,如零序保护和速断保护等。
4、10kV配电线路的故障处理
4.1强化日常管理力度
为了提升配电线路故障处理的速度和效率,在供电部门的日常工作中要加强管理力度,如果一条线路在投入使用过后没有后续的管理和维护,很多细微的问题随着时间的推移就会被逐渐放大,进而导致更严重问题的发生。即使日常管理出现了棘手的问题,工作人员也要通过有效措施将问题及时解决,才能从根本上杜绝任何可能潜在的问题发生。
4.2建立稳定可靠的系统控制平台
要想对电网和自动化设备有一个清晰的把控,最直接的方法就是建立一个稳定可靠的系统平台,通过平台这样一个集中的视角,可以将任何终端设备可视化,并通过这一点对电路的故障进行准确的判断和隔离,从而保障电网其他线路的正常运行。
结束语
10kV配电线路故障的查找、诊断与处理,都应借助先进的自动化技术,这是确保供电连续性与可靠性的重要举措。为进一步提高电网供电质量和安全性,必须对运行管理给予足够的重视,加大专业人员的培训和教育力度,使他们能够掌握和正确使用各项自动化技术,从而达到提升线路整体自动化水平,提高故障自处理能力的目的。
参考文献:
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[3]郑鸿彪,林辉.10kV配电线路故障分析及其自动化技术研究[J].经营管理者,2016(27):485.
论文作者:王新娜
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/17
标签:线路论文; 故障论文; 电流论文; 负荷论文; 断路器论文; 指示器论文; 设备论文; 《电力设备》2017年第32期论文;