摘要:随着时代的快速发展,中央实施城乡一体化的策略,使得我国农村大部分地区的村民可以用上放心电,新农村的快速发展,网络的普及使得居民对供电稳定性和可靠性的要求越来越高,为了保障居民的用电安全和便捷,我国农村地区的配电网连接技术也在不断的更新。现阶段我国农村配电网架空线路大多采用中性点非有效接地的方式,线路在发生单相接地故障时,对整体系统影响并不是很大,可以为工作人员争取时间找到故障位置,这种方式大大减少了用户停电的时间以及停电造成的损失。因此,笔者根据实际经验对农村配电网定位单相接地故障位置提出几点看法,以便广大同行参考研究。
关键词:农村配电;单相接地故障;故障定位研究
一、单相接地故障的发生原因及其特点
在我国现阶段农村配电网的安装结构中,主要特点有以下两点,分别是以辐射状、树状为基本结构;其次是由于我国农村居住分布散落,造成电网线路安装较长、分支较多、负荷密度分散的特点。虽然农村电网建设已经全面覆盖,但毕竟农村环境条件有限,地理条件也十分复杂,加之人们对电网保护意识的缺乏,所以导致配电网故障发生频繁,给人们的日常生活带来一定的困扰。根据笔者的调查总结,发现在电网故障排行第一的是单相接地故障高达总次数的百分之八十以上,不得不引起重视。单相接地故障,是电网中一种很常见的临时性故障,在潮湿、夏季发生的几率较大,特别是雨水频繁的时期。在发生单相接地故障的时候,会呈现出以下几点特征:1.故障发生地界电压较低,但不会影响供电系统的正常运行;2.使电压互感器铁心严重饱和,以致于引发电压互感器的烧毁情况;3.在弧光接地时引发全系统的电压提升,进而烧毁其他设备,破坏供电系统的正常运行。所以在发生单相接地故障时,工作人员一定要在短时间内准确定位故障位置,并及时予以切除更换,保证电网中其他设备的运行正常,减少不必要的经济损失。
二、现阶段我国农村配电网接线中定位单相接地故障的方法
农村配电网单相接地故障的危害可大可小,故障发生时虽然线电压升高,但好在线电压依然对称,这个时候短期内并不会影响供电系统的连续供电,也不会给用户带来其他损失。但它是有时间期限的,通常可以维系电网正常运行一到两个小时,这也是我国现使用的配电网线路安装中最具优势的一种方式。一旦超过线路承受的最大极限就会引起绝缘薄弱环节被高电压击穿的现象,进一步发展成为相间短路,影响用户的正常使用。针对现阶段单相接地故障的发生原因以及特征,笔者特地总结了几点单相接地故障的定位方法。
1.判定完全接地和不完全接地故障,二者最主要的区分在于电压互感器的伏值,完全接地故障的相电压降低至零,非故障相电压升高到线电压,此时的电弧接地,工作人员可以观察此时的电压互感器开口三角处会出现100V电压。这是不完全接地故障不具备的,不完全接地故障的中性点电位偏移,这时的故障相电压降低但不为零,非故障相电压升高但达不到线电压,并且电压互感器开口三角处的电压为整定值。虽然二者都会使电压继电器动作,发出接地信号。
2.中央信号警铃响,并在光牌上打出“电压互感器断线”的字样,这是配电网母线电压互感器一相二次熔断件熔断故障,此时的一相线路电圧为零,另外两相线路的电压值正常。这种故障的标志特征十分明显清晰,工作人员在发现问题之后一定要及时退出低压等与此电压互感器有关的保护设备,防止事故扩大化,及时更换二次熔断器件,之后重新连接电网,确保正常工作。
3.电压互感器的高压侧出现一相断线或者一次熔断件熔断事件,这个时候的故障相电压降低,但指示值不为零,非故障相电压并不高。这是由于电压表和互感器在二次回路中形成串联回路,所以出现较小的电压指示,此时电压互感器开口三角处会出现35V左右的电压值,并继续启动继电器工作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆工作人员在查看故障点时,要知道电压表此刻并不是该相的实际电压,所以在处理电压互感器高压侧断线故障位置或者更换一次熔断器件时一定要注意自身安全。
4.绝缘监测仪表的中性点断线造成的电网单相接地故障,这个故障和绝缘监测继电器接点粘接有些类似,容易给工作人员造成假象。二者的三相电压均是正常值,并且接地信号持续发出,若是监测仪表的故障则此时电网系统确以接地,只是由于仪表损坏而无法真实的显示三相实际电压;若是经过查找发现系统没有接地现象,此时是由于绝缘继电器的接点粘连,没有真实的反映电网是否真的单相接地。工作人员可以通过检查电压互感器开口三角处的电压值以及绝缘监测继电器有无接点粘接来判断故障类型,及时处理。
5.容性感性元件发生串联谐振,在两组元件参数不匹配的情况下就会引发谐振现象,并且继电器动作持续,发出接地信号。此类故障解决方案可以改变网络参数,断开、合上断路器或者临时增减线路对其消除。
6.空载母线短暂虚假接地,在三相线路电压不平衡的时候会发出虚假的接地信号,此时工作人员只需要时刻监测就好,在线路送上之后接地现象就会自行消失,并不会对系统造成太大影响。
工作人员要仔细辨别区分不同类型的单相接地故障,在确定故障类型之后再及时处理解决,保证用户正常用电。
三、农村配电网故障定位方法综合研究
农村地区配电网的结构复杂,每个电器元件都有可能发生故障,一旦确定发生单相接地故障时,值班人员一定要做好监测记录,迅速报告有关负责人员。由于现场情况并不能提前预知,并且每一次电网故障的发生原因和位置都不相同,所以具体的检查方法应该由现场有经验的工作人员自行选择。笔者查阅资料,结合实际,对寻找单相接地故障点的处理步骤加以总结。首先,工作人员要检查电网设备有无明显的故障痕迹,如果不能发现故障位置,就需要进行线路寻找,将母线分段运行,按区域分布逐一排查故障发生的大致位置。其次,也可以对多电源线路采取负电荷转移、改变供电的方式寻找故障点,或者拉开母线无功补偿电容器、断路器以及空载线路确定故障线路。最后,工作人员可以选择一拉一合方式进行试拉寻找故障位置,要注意观察拉开某条线路时断路器接地现象消失就可以确定为故障线路。
除了以上提到的定位单相接地故障的流程,目前还有一种更为精确快速的定位故障点的技术----特征波C型行波定位法。这种定位方法可以分为两个步骤,第一步,将故障相波形与正常的相波形进行对比,结合波速在计算机中快速确定故障距离;第二步,在明确了故障点距离的基础上,分析线路的具体结构,剖析每个电器元件的参数设置,比较故障相和正常相之间的节点特征波形,继而精确故障区段,帮助工作人员在最短的时间内完成故障排查。而且现今在对信号源进行分析的时候,也可以加入直流法确定故障点,两种方法优势互补,极大的缩短查找处理单相接地故障的时间。
总结
在农村配电系统逐渐复杂的情况下,传统的单相接地故障定位方法只能够在各自有效范围内定位故障出点,重视对单相接地故障定位技术的提高,积极探索能够准确定位单相接地故障的位置的方法,减少单相接地故障给电网运行带来的不良影响,不断总结每一次故障原因经验,是每一位电力工作者需要不断研究的方向,同时也要保持设备的清洁,做好养护工作,及时消除设备缺陷,最大程度上保障居民的用电可靠。
参考文献
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论文作者:刘德和
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/19
标签:故障论文; 单相论文; 电压互感器论文; 电压论文; 电网论文; 相电压论文; 线路论文; 《电力设备》2017年第13期论文;