摘要:當(dāng)前新余市各種中小型工廠在城郊開發(fā)區(qū),農(nóng)村空余地發(fā)展起來,原本供電負(fù)荷較輕的農(nóng)村及偏遠(yuǎn)城郊不得不加大電量供應(yīng)需求。若直接加大電量供應(yīng)勢必導(dǎo)致線路負(fù)荷過大,引起電路燒壞,因此必須重新架設(shè)配電線路。文章根據(jù)新余市區(qū)架空配電線路繼電保護(hù)裝置的相關(guān)配置情況,分析了配電線路中保護(hù)裝置中存在的相關(guān)問題,并提出了相對應(yīng)的解決方法。
關(guān)鍵詞:配電線路;帶電作業(yè);繼電保護(hù);供電負(fù)荷;電量供應(yīng)
中圖分類號:TM732 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)36-0032-02
1 概述
隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,新余市市區(qū)的電量不斷增長,10kV配電網(wǎng)絡(luò)不斷擴(kuò)張。當(dāng)前各種中小型工廠在城郊開發(fā)區(qū),農(nóng)村空余地發(fā)展起來。原本供電負(fù)荷較輕的農(nóng)村及偏遠(yuǎn)城郊也不得不加大電量供應(yīng)需求。若直接加大電量供應(yīng)勢必導(dǎo)致線路負(fù)荷過大,引起電路燒壞,因此重新架設(shè)配電線路勢在必行。將原有的農(nóng)村供電模式轉(zhuǎn)變成工農(nóng)混合線路有利于成本的節(jié)約,新建城郊工業(yè)企業(yè)可單獨配置工業(yè)配電線路,對這些線路的可靠性要求都很高。
2 現(xiàn)狀
當(dāng)下新余市市區(qū)的10kV配電網(wǎng)絡(luò)主要是以放射形網(wǎng)絡(luò)(包括專線供電)和手拉手環(huán)網(wǎng)為主,放射形電路采用的是單電源,由同一電源向多個用電方供電,這種方式接線比較簡單,而且投資也能降低不少,但供電的可靠性差,當(dāng)線路發(fā)生故障時不易維護(hù)修理,部分地區(qū)供電還會受到較大的影響。手接手環(huán)網(wǎng)線路由兩條10kV供電線路聯(lián)絡(luò)一個開關(guān)關(guān)聯(lián)兩個電源,在正常情況下該電路采用開環(huán)運行。當(dāng)線路發(fā)生故障(短路、損壞等)時,會直接觸發(fā)配電線路中繼電保護(hù)裝置執(zhí)行預(yù)設(shè)命令,切斷電源。人工就可以去查找到發(fā)生故障的地方然后隔離操作,而其他沒有故障的網(wǎng)絡(luò)可以繼續(xù)供電。這樣專點專治又不影響其他用電方的供電,提高了供電可靠性和安全性。本文將重點敘述具備自動隔離用戶側(cè)相間短路故障、自動切除用戶側(cè)接地故障的功能的分界負(fù)荷開關(guān)的使用與可靠性的提高的建議。
3 存在的問題
就目前各個變電站都會裝備最為簡單的繼電保護(hù)裝置,主要就是短接跳閘、接地跳閘、負(fù)荷過大跳閘等幾種保護(hù)措施,但靈敏度并不高,而且跳閘停電對另一方經(jīng)濟(jì)也有著直接的影響,一般可靠性雖說已經(jīng)達(dá)到,但大型故障依舊會導(dǎo)致很大的損失。從根源解決問題,讓各種電路故障能迅速的得到隔離,降低甚至消除電路故障帶來的損失迫在眉睫。
3.1 短路故障
3.1.1 短路是指正負(fù)兩電極因為某種原因直接或是間接連接在一些導(dǎo)致線路中電流過大損壞電路網(wǎng)。短路故障可分為三相短路(工業(yè)用電多以三相為主)、兩相短路、單相短路、單相接地短路、兩相接地短路等多種故障。當(dāng)電路發(fā)生短路時,電流急速上升,會使導(dǎo)體溫度迅速升高,絕緣被破壞,導(dǎo)體裸露,甚至使導(dǎo)體發(fā)紅,熔化,導(dǎo)致設(shè)備因電壓過高而損壞。高壓電網(wǎng)的短路故障可引起電網(wǎng)完全瓦解,造成的損失是不可估量的。短路中產(chǎn)生的電弧、火花可能引發(fā)火災(zāi)、爆炸、電傷等大型惡性事故。短路造成的損失是不可估量的,事故中發(fā)生的人力、經(jīng)濟(jì)的損失是無法避免,所以在事故發(fā)生前就要有一定的相應(yīng)措施和預(yù)防手段,未雨綢繆,盡量避免故障的發(fā)生。在解決問題中顯而易見短路故障的預(yù)防大于問題的解決,特別是對于10kV的市政高壓
電網(wǎng)。
3.1.2 預(yù)防措施:(1)高壓電網(wǎng)的高空架設(shè),在高空空氣更加干燥,可有效地防止電弧短接,線路被損壞時也會因為有高空不會造成兩相接地短路;(2)做好短路電流最低計算,選擇安裝合適的保險絲或設(shè)置正確的空氣保護(hù)開關(guān),正確選擇并校驗各電氣設(shè)備,使電氣設(shè)備的額定電壓與線路的額定電壓相符;(3)在變電站高處安裝避雷針,接地處深埋,變壓器附近和線路上也要安裝避雷器,減少雷擊對變電站的損害(雷擊會瞬間提供超高壓電,造成變電設(shè)備不堪重負(fù)而燒壞);(4)采用電抗器增加系統(tǒng)阻抗,加大電阻可以有效地降低電流,可以限制短路電流,緩解短路故障危害;(5)禁止帶負(fù)荷拉刀閘、帶電合接地刀閘,電閘接觸瞬間會產(chǎn)生高壓電流沖擊。任何通電線路施工完畢后應(yīng)立即切斷電源拆除接地線。要經(jīng)常對通電線路、備用線路,設(shè)備進(jìn)行巡視檢查,及時發(fā)現(xiàn)缺陷,并迅速進(jìn)行檢修或更換;(6)帶電安裝和檢修電氣設(shè)備時,兩人同行,防止誤接線、誤操作,在離帶電部位距離較近的地方工作時,要隨時采取防止短路的措施。
短路的危害嚴(yán)重,預(yù)防只是一個前提,在這些預(yù)防前提下真正遇到短路故障才是現(xiàn)實中出現(xiàn)的大問題,高效快速地切斷電源可以防止危害的蔓延。采用具在自動斷線隔離短路故障的開關(guān),能有效地提高架空配電線路可靠性。開關(guān)采用靈敏度更高的熱敏電阻開關(guān),在可控范圍內(nèi),當(dāng)電網(wǎng)中溫度一超過上限設(shè)定值,開關(guān)會迅速啟跳,防止危害進(jìn)一步延續(xù)。斷電后就可以人工排查短接的地方并及時修理,人工排查范圍小。再次開閘時應(yīng)采取小電壓試開,確定無誤后再正常投入使用。
3.2 接地故障
3.2.1 接地也是短接的一種形式,有單相接地和多相接地。單相接地會使得線電壓與相電壓相等,長時間不處理會影響運轉(zhuǎn)的設(shè)備。而在一般情況下會設(shè)置在故障檢測后2小時內(nèi)自動斷電這樣可以較好地保護(hù)設(shè)備。如果另外一相也接地了,也就是多相接地會導(dǎo)致上文所提到的短路故障,還可能導(dǎo)致地面局部帶電,處理此類事故時要穿戴絕緣鞋,防止二次事故的發(fā)生。
3.2.2 如何判斷接地故障:(1)不完全接地時:故障相電壓下降但不為零,非故障相電壓上升至相電壓與線電壓之間,零序電壓上升至整定值,發(fā)警報信號;(2)完全接地時:完全接地是較為常見的接地故障,故障相電壓降為零,非故障相電壓上升為線電壓,并保持不變,零序電壓上升至100V,發(fā)警報信號;(3)弧光間歇性接地時:電壓表指示不穩(wěn)定,上下擺動,非故障相相電壓可能升至額定電壓的2.5~3倍,故障電壓也會持續(xù)變化,零序電壓也可能大于100V;(4)間歇性接地:接地相電壓時增時減上下波動,非故障相電壓時增時減或有時正常不穩(wěn)定,零序電壓也時增時減不
穩(wěn)定。
人工在收到信號后可以排查接地處,但用電設(shè)備卻無法感知,依然會運行,長時間的接地電網(wǎng)下運轉(zhuǎn)導(dǎo)致設(shè)備損壞,雖然斷電,但會造成直接經(jīng)濟(jì)損失,而且人工排查效率也不高。若能建立自動切除接地故障供電線網(wǎng),并切換至另一電源供電,如同上文中手接手同網(wǎng)電路一般,多個電源供電。這樣不僅不會影響一般供電,還有利于人工檢修,提高了架空配電線路可靠性。
變電站還可以采用一用一備線路在接收到接地故障信號,自控開關(guān)可以自動將故障路段切換出來,并利用另一條備用電路線供電,這樣在不影響其他供電的同時人工也會有足夠的時間去檢修故障段,檢修完成后可以直接作為另一個備用線路。如此雖說在線網(wǎng)鋪設(shè)中花費了較多的資金在電網(wǎng)線路中,但在長遠(yuǎn)的考慮中功大于過,避免了停電帶來的損失,還有利于提高架空配電線路的可
靠性。
4 結(jié)語
為了提高架空配電線路可靠性,要綜合考慮、長遠(yuǎn)考慮,用發(fā)展的眼光去建設(shè)配電線路,不能只看到眼前的節(jié)約型經(jīng)濟(jì)而放棄今后的輝煌。沒有一勞永逸的方法,不要奢求問題不出現(xiàn),也不要等問題出來,而要靠預(yù)先想到的解決問題的方法。當(dāng)下正值配電線路擴(kuò)建的高峰時期,也是一個新的開始,多采用新的科技成果新的思維,摒棄古往今來的那個不好的糟粕。創(chuàng)新思維,多出謀劃策,未雨綢繆,在沒問題時就該想到問題,多方考慮如何去預(yù)防去解決。新型開關(guān)的使用必然能起到一定的效果,一用一備的方式必然能為今后提供一種
保障。
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作者簡介:鄒林保(1970-),供職于國網(wǎng)江西省電力公司贛西供電分公司,研究方向:電網(wǎng)運行、維護(hù)和檢修。