农网10kV配电线路单相接地故障分析及处理论文_田小泉

农网10kV配电线路单相接地故障分析及处理论文_田小泉

(包头供电局九原分局 内蒙古包头 014010)

摘要:随着我国电网行业的发展,农网10kV配电线路使用了绝缘导线,从而提高配电线路的实际绝缘水平,同时使配电线路的跳闸率得到降低,供电可靠性得到了提升,有效控制了线路的损耗。实际上,农网10kV配电线路所采取的的供电方式为中性点不接地的方式,也就是“三相三线”的连接方式。但是在实际的运行过程中,很容易引发单相接地故障,尤其是在雷雨等恶劣天气下,更容易发生接地故障,从而对配电网的经济、安全运行和变电设备产生影响。本文总结近几年的工作经验,针对农网10kV配电线在使用单相接地故障对配电网和变电站的经济、安全运行产生的影响进行了分析,同时还总结了一些产生故障的原因和对故障进行处理的方法。

关键词:配电线路;单相接地;故障分析

随着社会对电力资源的需求增大,电力企业所面临的配电压力也随之增大,而为了尽可能的满足现代社会的庞大需求,电力企业开始拓展电力工程的规模,其中就包括了10kV配电线路的建设。而10kV配电线路规模的扩大,也就使得其中单相接地故障发生的概率提高,导致社会各层面的稳定性受到影响,基于上述,现代电力企业应当重视对10kV配电线路单相接地故障进行排查,维持配电线路运行的稳定性。

1农网10kV配电线路单相接地故障危害

在10kV配电线路运行当中,单相接地故障是一项十分常见的故障,一旦此故障发生就会对周边的变电设备造成影响,出现类似变电站高压柜继电保护装置发出接地信号,从而会做出跳闸的保护行为,初步的对配电线路的运行造成影响。深入来说,在一般情况下出现了单相接地故障时,其最容易的就是对变电设备造成损害,因出现此故障时10kV配电线路很容易出现短路,此时电压即成为了谐振过后的电压,该电压比正常的电压要高处许多,所以在此条件之下变电器的绝缘能力无法满足要求,因此过高的电压很容易将绝缘部分击穿,使得变电设备被烧毁,并且变电设备一旦烧毁还容易导致火灾等大型安全事故。此外,单相接地故障出现之后一定会造成大量的线损,因其会造成电压的增大,对线路的承压能力造成巨大的考验,使得线路不得以向外释放电流,从而引起相线和中性线的损耗。但基于实际情况来看,现代电力工程当出现了单相接地故障时,其变电站会发出预警信号,而预警信号会随着消弧线圈接地系统发送到变电站巡检中心,进而通知巡检人员前来进行排查,但是这种处理方式属于后置处理方式,并不能消除此故障的影响,为此,加强对单相接地故障出现的原因进行了解,从而对此故障进行预防。

2单相接地故障发生的原因

单相接地故障发生的主要原因有:①外力破坏因素。比如动物破坏,老鼠、鸟以及其他野生动物对电线进行破坏,同时也包括大气中的一些漂浮物的挂碰,比如塑料袋、断线的风筝以及气球等破坏因素。②单线的布置结构不合理,一些导线的附近会存在障碍物,无论是移动状态中的障碍物,还是静止状态下的障碍物,受外力原因进行移动的同时都会发生单线接地故障,比如建筑物、树木和导线之间的距离过近、大风天气或雾霾天气以及暴雨天气等,树木枝叶过长而没有及时修剪都会导致单相接地事故的发生。除此之外,如果线路没有按照相应的安装说明进行规范化的安装,就会导致交叉跨越的情况发生。此外,在对绝缘体展开交流电耐压实验时,易出现此类故障。③线路绝缘体被击穿。在恶劣天气下,比如暴雨、雾霾等天气情况下,线路上的刀闸、开关以及绝缘层保护就十分容易出现放电击穿现象,进而引发单相接地事故。④配电线路中的配电变压器由于长期处在高压的环境下,导致引线烧断的情况出现,比如在常规10kV配电网中,经常会发现熔断器或避雷设备被击穿,进而发生烧断搭接横担的现象,引发故障。⑤污闪。绝缘体会发生污秽闪络放电等现象,最终导致绝缘被跨越,引发接地故障的情况。⑥铁磁谐振过电压。由于电网规模正在不断增加,电网对地电容量也正在不断升上,空载变压器同电磁式电压互感器的功率也会不断增加,这导致电网极易遭受雷击和跳闸的影响,进而引发铁磁谐振现象,最终引发接地故障。

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3农网10kV配电线路单相接地故障防止措施

3.1加强巡视和试验

(1)定期对配电线路进行巡视。巡查时主要观察导线与建筑物、树木之间的距离,导线的固定或绑扎是否牢固、电杆顶端是否具有鸟窝、拉带螺栓、横担是否松脱、绝缘子固定螺栓是否已经松脱,拉线是否破股或断裂以及导线弧垂是否过小或过大等。(2)定期对配电线路上的分支断路器、绝缘子、避雷器等设备进行绝缘测试,一旦出现不合格的设备,要及时进行更换。

3.2对线路进行技术改造

(1)将分段断路器安装在农网配电线路上,从而减小故障的范围、停电时间和停电面积,同时更加便于快速找到存在故障的地方。(2)采用高一电压等级的绝缘子,从而使配电网自身的绝缘强度得到提高。

3.3应用新技术和新设备

为了对农网10kV配电线在运行过程中产生单相接地故障进行预防,我们可以采取以下的新技术和新设备。(1)安装小电流接地自动选线装置。小电流接地自动选线装置可以自动对产生单相接地故障的线路进行选择,并且选择准确率高、所需时间短,因此可以降低非故障性停电的几率,防止故障的扩大化发展,提高供电的可靠性。在使用时,需要注意配电出线间隔上的零序电流互感器和本装置进行配合使用,否则难以发挥其应有的效果。(2)安装单相接地故障检测系统。将信号源安装在配电出线的出口位置,同时将单相接地故障指示器安装在配电线路的始端、中部以及分支处的导线上,进行故障区段的指示。在配电线路产生单相接地故障时,我们可以依据指示器上的颜色的改变,找到故障存在的范围,从而快速的找到故障存在的位置。(3)使用防爆自动脱离型的过电压保护装置。在变台和配电线路上使用的原金属氧化物避雷器和HY5WS-17/50氧化锌避雷器换成防爆自动脱离过压保护装置,该装置在进行过电压保护时具有良好的放电效果,因此绝缘击穿的效率较低且耐多重雷击,在运行时也很稳定。并且脱离装置在进行长期的运行过程中出现的雷击损坏和锐化时都可以进行可靠的脱落,从而避免避雷器爆炸引发的配电线永久接地故障、人身安全以及设备安全等问题,具有流通量较大、残压较低且陡坡特性平坦、响应时间快等特点。

4农网10kV配电线路单相接地故障排查处理措施

当出现单相接地故障时,电力检修人员应当第一时间确认故障具体的位置,进而对故障进行处理,此点可以通过相应的先进设备来完成,有助于效率的提高。常见设备处理方式有:在电网线路中安装10kV线路用户分界负荷开关,通过此设备与变电站的结合,能够有效的提高工作人员确认故障位置的效率,并同时实现自动隔离故障点,将故障所带来的影响降至最低。用户分界负荷开关设备,其主要功能在于对接地点零序电流的采集,同时能够结合整定值的对比来对出故障点判断,省去了传统模式当中对故障电流的方向、谐波进行分析等的工序,因此此方法的应用有助于效率的提高。

5结语

农网10kV配电线路是目前我国电力系统中的一项重要组成环节,同时,也是输送电能的主要渠道,其能否正常运行,与广大用电居民以及电力企业的利益有着直接关联,希望通过以上方式能够对10kV供电线路的单相接地故障问题起到良好的改善作用,并从根源上预防此类问题再次发生。

参考文献:

[1]苏志斌.10kV配电线路单相接地故障分析与故障查找[J].无线互联科技,2017,22(06):67-68.

[2]付文林.10kV配电线路单相接地故障分析与处理[J].农村电工,2017,25(01):35.

论文作者:田小泉

论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期

论文发表时间:2018/11/11

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