【摘要】本文對10kV配電線路的特點進行了簡述,分析了配電線路的常見故障,并提出了相應的控制措施,以供參考。
【關鍵詞】10kV配電線路;故障;控制措施
我國電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴大,電網建設加快,其中配電線路是電力網絡的重要組成部分,其運行的安全是促進電網建設發(fā)展的關鍵環(huán)節(jié)。
10kV配電線路容易受到外界因素的影響而出現(xiàn)故障,其影響因素包括地理環(huán)境、天氣狀況和人為因素等。所以,對10kV配電線路故障采取有效的控制措施,確保線路的運行效率和安全,為構建電力系統(tǒng)提供可靠保障。
一、10kV配電線路的主要特征
1.結構復雜
10kV配電線路具有復雜的結構,除了用戶專線外,還包括與輸電線路類似的少量用戶線路;有些配電線路呈放射狀,幾十臺或上百臺變壓器接在同一條線路的不同分支上。
有些配電變壓器的容量較小,不超過100kVA,有些線路的變壓器容量高達上千伏安;有些線路設置有用戶變電站或開關站;而有些線路僅為最末級保護。復雜的結構增加了管理配電線路的難度,如果管理或維護不當則很容易對配電設備造成損傷或產生輸送問題,影響配電運行效果。因此需要對配電線路復雜的結構進行設計優(yōu)化和全面監(jiān)控,防止線路問題引發(fā)安全事故。
2.負荷率低
10kV配網線路負荷受外界影響較大,會出現(xiàn)季節(jié)性波動,其變壓器的負荷率較低,供電半徑很長,從而產生了較多無功消耗,減少了功率因數(shù),增加線路損耗。
線路損耗會導致電源需要承擔的輸電線路中產生的充電功率損耗與輸電線路損耗相同。這就會降低10kV配電線路末端電壓的質量。因此,通常對10kV 配電線路采取分散補償措施,從而提高線路運行的安全性和穩(wěn)定性,減少電能損耗,提高配網電壓質量。
二、10kV配電線路的故障及原因
1.單相接地故障
單相接地造成短路故障指的是沒有負載的火線直接接通地線,在220kV或380kV電力系統(tǒng)中,變壓器中性線連通接地,且產生的接地電阻較小,當火線接通地線時會瞬間產生大量電流,從而燒斷了配電設備和電線或導致線路跳閘。
單相接地故障的危害性很強,電力系統(tǒng)要盡量避免。單相接地造成的短路會產生零序電流和零序電壓、出現(xiàn)方向性電流。10kV配電線路中產生單相接地故障的主要原因是因為配電線路具有十分復雜的結構,容易在農村地區(qū)或特殊季節(jié)發(fā)生故障,如果大風刮落導線或雷電擊中配電變壓器臺的10kV 避雷器或 熔斷器,則會造成配電變壓器高壓繞組單相接地或盡緣擊穿。
2.接觸故障
架設10kV配電線路的過程中如果導線接頭擁有較大電阻,在線路運行時接頭溫度升高出現(xiàn)氧化作用從而燒斷電線。如果引線和設備端口或引線間接觸不良,則會增大電阻,引線會燒斷設備端口,損壞了接線柱。沒有正確安裝保護設備或誤動、損壞保護設備,會導致越級跳閘故障。其原因是沒有準確估計和測算建設環(huán)境,沒有明確對建設地區(qū)的氣候情況進行預測,對配電線路管理并不完善。此外,電力設備的容量不符合安裝點容量或變壓器偏相運行,也會造成設備溫度上升、降低了絕緣,產生設備燒毀事故。變壓器偏相運行的原因主要是由于對主變差動保護進行定值整定時,原來主變壓器的容量較小,通常對主變壓器實施差動保護整定定值時要躲開二次回路開路引發(fā)的錯誤動作;躲開超出保護范圍的最大短路不平衡電流;避開勵磁涌流。
三、10kV配電線路故障的控制措施
1.全面預防措施
加強對10kV配電線路故障的控制,必須重視預防措施。首先,要進行定期檢查。對配電線路進行分區(qū)檢查,檢查內容涉及線路耗損、環(huán)境情況等,及時發(fā)現(xiàn)問題快速處理故障;其次,定期對配電線路的避雷器、分支熔斷器和絕緣子實施絕緣測試,及時更換不合格的電力設備,定期更新配電設備,確保線路運行安全,其更換日期要根據設備的設計要求;最后,為了提高電壓質量、減少電能損耗,可以增大導線直徑從而縮短配電系統(tǒng)的供電半徑,或使用低耗損變壓器等,還可以在配電變壓器的低壓側和配電線路上安裝并聯(lián)電容器,從而達到調壓和節(jié)能的效果。
2.合理選擇和布局配電裝置
配電裝置由開關設備、母線、測量儀表、保護電器及其他附件構成,是對電能進行計量和控制的分配裝置。在布置配電裝置是需要按照電力系統(tǒng)的運行要求,方便檢修,且不危及到周圍設備和工作人員的人身安全。在選擇配電裝置時,要確保最高運行電壓大于該回路電壓,長期電流大于該回路的工作電流,可以不對熱穩(wěn)定進行驗算,當需驗算動穩(wěn)定。
同時,要預測裝置安裝位置的外部環(huán)境,對大風、陰雨、低溫天氣進行相應分析,并采取有針對性的保護措施。此外,配電裝置設計要滿足國家規(guī)定的抗震要求。在對配電裝置進行布局和選擇電器及導線時,其最大風速要滿足高度達10m的塔桿承受30年最大的風速。如果風速超過35m/s,針對在屋外配置的配電裝置,可以對設備和基礎進行鞏固,降低安裝設備的高程。
3.加強對配電線路的可靠性管理
對10kV配電線路進行可靠性管理,是對配電線路的易發(fā)故障的相應管理措施,利用管理技術實現(xiàn)全面控制,從而為電力用戶提供更加優(yōu)質的服務。
可靠性管理措施首先要建立完善的管理制度,將各項制度貫穿落實,通過全方位的監(jiān)督和控制達到管理目的,確保管理部門定期組織人員對電力線路的運行現(xiàn)場進行檢查,明確現(xiàn)場勘查單,制定標準化的帶單線路工作現(xiàn)場作業(yè)報告和綜合性設備試驗報告。對配電線路的高架絕緣斗臂車進行電氣試驗,充分掌握起重吊運的信號和手勢,把握基礎環(huán)節(jié),提高工作人員的管理和維護能力。
其次,建立合理的獎懲機制,對存在經常性、重復性的線路問題和停電現(xiàn)象的相關責任部門以及超時檢查和進行不必要臨檢的部門予以處罰。明確規(guī)定日常檢查的時間、記錄標準和報告形式。
此外,還要加強不同專業(yè)的配合,將可靠性管理內容和新增電力用戶審批、計劃停電和審配、城市配電網絡改造相結合,確保10kV配電線路的可靠性管理措施能夠提高服務質量、改善線路運行。
4.減少外力對配電線路的損壞
一方面,要避免行人和車輛損壞配電線路,可以在防撞墩上涂抹反光漆,從而提醒行人和車輛的注意。
例如,如果配電線路處在復雜的環(huán)境中,附近有施工單位正在進行施工作業(yè),則需要聯(lián)系施工方負責人,降低盲目施工對線路造成的破壞。
同此,相關部門還要嚴厲打擊人為對配電線路的偷竊或惡意破壞。
另一方面,要定期巡視10kV配電線路及周邊環(huán)境狀況,便于及時發(fā)現(xiàn)并處理線路存在的問題,例如,清理整頓違章建筑,不定期檢修或維護線路設備,保證電力設備運行正常。
四、總結
綜上所述,針對10kV配電線路的主要特征和線路常見的故障,采取有必要的預防控制措施和可靠性管理,對線路實施安全保護,從而減少配電線路的故障發(fā)生頻率,減輕或消除故障危害,提高線路運行的安全性和穩(wěn)定性。
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