廣東電網(wǎng)云浮羅定供電局生產(chǎn)設備管理部 鄧友南
廣東電網(wǎng)云浮供電局生產(chǎn)設備管理部 黃 輝
配電網(wǎng)故障及應對措施分析
廣東電網(wǎng)云浮羅定供電局生產(chǎn)設備管理部 鄧友南
廣東電網(wǎng)云浮供電局生產(chǎn)設備管理部 黃 輝
如今電網(wǎng)規(guī)模越來越龐大,電網(wǎng)故障頻發(fā),對整個電力系統(tǒng)的安全運行造成了嚴重影響,因此降低配電網(wǎng)故障發(fā)生頻率,提高配電網(wǎng)運行的可靠性是電網(wǎng)運行維護的重點。本文從配電網(wǎng)內(nèi)部和外部環(huán)境以及結(jié)構(gòu)特點出發(fā),對配電網(wǎng)的故障原因進行了分析,并針對這些影響因素提出了減少配電網(wǎng)故障發(fā)生的相應措施,有效地提高了配電網(wǎng)運行的可靠性,對配電網(wǎng)的運行維護工作有一定的參考價值。
配電網(wǎng);故障原因;應對措施
電能在當今社會發(fā)揮著不可替代的作用,是人民生活生產(chǎn)中不可或缺的一部分。電力能源供應的可靠性越來越受到人們重視,但是由于各種原因,我國的配電網(wǎng)絡還比較落后,很多部分還存在缺陷,導致電網(wǎng)故障時有發(fā)生,尤其是惡劣氣候條件下配電網(wǎng)更是故障頻發(fā),對人民的生產(chǎn)和生活造成了很大的影響。因此對配電網(wǎng)的故障進行分析,找到故障原因,從而提出相應的應對措施,進而從根本上降低電網(wǎng)的故障率,保障配電網(wǎng)的可靠運行是十分必要的。
(一)配電網(wǎng)故障原因分析
(1)雷擊。由于配電網(wǎng)往往無法對全部輸電線路架設避雷線,通常沒有有效的雷擊保護措施。同時,由于配電網(wǎng)電壓等級較低,絕緣水平不高,受直擊雷影響較大的同時,受感應雷的影響也比較大。安裝避雷器是配電網(wǎng)常用的防雷措施,但當雷擊電流比較大時,避雷器難以起到有效的防護,此時絕緣子也會有閃路發(fā)生,另外,由于避雷器的選型、安裝以及接地不規(guī)范,造成避雷器的保護作用喪失,尤其是某些農(nóng)村地區(qū),當發(fā)生較為強烈的雷電活動時,出現(xiàn)配電線路跳閘的現(xiàn)象,對供電的可靠性造成了極大的影響。[1]
(2)閃過電壓。在中性點沒有有效接地的中壓配電網(wǎng)中,存在較高水平的閃過電壓,其中鐵磁諧振過電壓和弧光接地過電壓是其中最為頻繁的情況。當電網(wǎng)中電容的電流超過11.4A后,一旦有單相接地故障發(fā)生,往往熄弧難以可靠進行,通常會在電流過零時熄弧而在峰值時復燃,出現(xiàn)間歇電弧接地的現(xiàn)象。由于電網(wǎng)中存在大量的電感和電容,間歇性重燃導致電磁能量的劇烈震蕩,從而造成弧光接地過電壓的產(chǎn)生,劇烈的弧光放電甚至會導致避雷器炸裂,造成電網(wǎng)絕緣較弱的部分擊穿,對電網(wǎng)造成極大的危害。
(3)電網(wǎng)的運行環(huán)境。通常配電線路敷設在道路兩旁,運行環(huán)境較為惡劣,線路的桿塔往往都不太高,道路中揚起的塵土很容易附著在絕緣子上,嚴重污染絕緣子,導致線路的絕緣水平降低。雖然污染通常不會像輸電網(wǎng)那樣造成電網(wǎng)的大面積斷電,但是配電網(wǎng)絕緣子受污染后,線路的漏電流會增大,會加大系統(tǒng)的電能損耗,而當漏電流過大時,會導致絕緣子的老化速度加快甚至引起絕緣子的炸裂,導致線路接地短路,從而引起線路的接地和短路故障。
(4)高大樹木影響。道路兩旁存在配電線路的同時,往往也會有樹木的存在。尤其在樹木生長茂盛的夏季,新生枝條的搖擺很容易觸碰到輸電線路,造成線路接地或者短路。甚至在大風暴雨等惡劣天氣下,會有樹木倒塌砸斷輸電線路的現(xiàn)象發(fā)生??梢娋€路附近的樹木對配電網(wǎng)的危害也是很大的。
(5)配電線路的結(jié)構(gòu)設計。為節(jié)省投資,在中壓配電線路中經(jīng)常采用多回線路共用桿塔的方式架設,這種情況下線路的相間距離或者回路之間的距離往往較小,一旦其中一相發(fā)生放電,很容易導致周圍空氣離解,從而引起線路間的弧光短路,甚至造成線路燒斷。
(6)配網(wǎng)的安裝和日常維護管理。由于對配電網(wǎng)的重視程度不夠,所以在配電網(wǎng)的安裝和運維管理上往往存在很多問題。例如配電線路的架設存在不規(guī)范的現(xiàn)象,甚至有的絕緣子的碗口朝上,橫擔的安裝也不符合規(guī)范。在安裝前絕緣子沒有進行實驗,配電網(wǎng)的日常維護不到位,絕緣子的灰塵沒有及時的處理,造成配電網(wǎng)的絕緣水平降低,電弧擊穿短路的現(xiàn)象頻發(fā),對配電網(wǎng)的可靠運行造成了嚴重影響。此外線路附近的違規(guī)建筑,嚴重威脅了配網(wǎng)的可靠運行和人員的人身安全。[2]
(7)配電設備質(zhì)量。大量的配電設備存在于配電網(wǎng)中,這些設備直接影響配電網(wǎng)的運行。一些企業(yè)一味的追求經(jīng)濟利益,在電網(wǎng)建設過程中,使用了一些劣質(zhì)設備,導致一些不必要的故障發(fā)生,嚴重影響了電網(wǎng)的可靠運行,對整個系統(tǒng)造成了惡劣的影響。
(二)配電網(wǎng)故障應對措施分析
(1)提高配電網(wǎng)的雷擊保護。由于避雷器是配電網(wǎng)最主要的防雷手段,因此,規(guī)范避雷器就顯得十分必要,選取恰當?shù)谋芾灼饕赃_到滿意的保護效果,同時提高避雷器的維護力度,將避雷器進行有效接地,降低避雷器的接地電阻。對于雷擊較為頻繁的地區(qū)采用電纜線路或者加強直擊雷保護,如加裝避雷器或者架設避雷線。同時提高系統(tǒng)的絕緣水平,也是避免雷擊跳閘的有效手段。
(2)通過對配電網(wǎng)的大量研究和實際運行經(jīng)驗的積累,發(fā)現(xiàn)電容電流大于10A時,加裝自動跟蹤補償消弧裝置可以有效的治理配電網(wǎng)鐵磁諧振過電壓和弧光接地過電壓。[3]因為補償消弧裝置可以控制剩余電流不超過10A,從而可以有效的抑制弧光接地過電壓。同時,自動跟蹤補償消弧裝置可以使配電網(wǎng)的故障建弧率大大降低,因此其防雷效果很好。比如絕緣子在發(fā)生雷擊閃絡時,直接的雷擊影響時間非常短,導致線路持續(xù)接地短路的是工頻續(xù)流,而消弧裝置對剩余電流的有效控制,使雷擊電流在第一個周期內(nèi)就熄滅,線路的可靠性大大提高。
(3)加強配電網(wǎng)的質(zhì)量管理。首先從配電網(wǎng)的設計和安裝入手,規(guī)范配電網(wǎng)的設計和施工,避免不合格產(chǎn)品的使用,從根源上加強配電網(wǎng)的質(zhì)量建設。加強線路運行維護,對配電線路附近的樹木要定期修剪,避免枝干觸碰線路,及時清潔絕緣子上的污垢,對損壞嚴重的絕緣子要及時更換。線路附近的違章建筑要強制拆除,桿塔標志要醒目,防止車輛的撞擊,對于多回共用的桿塔要進行重點保護。嚴把質(zhì)量關(guān),避免不合格產(chǎn)品的使用。配電設備的試驗和檢修要加強,確保設備的可靠運行,提高支路開關(guān)的保護整定值,盡量減小設備故障的影響范圍,從而提高配電網(wǎng)運行的可靠性。
配電網(wǎng)的可靠運行關(guān)系著地區(qū)居民生產(chǎn)和生活的正常進行。因此,必須對配電網(wǎng)給予足夠的重視,對電網(wǎng)故障進行充分的了解和分析,針對電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)進行有目的性改造處理,從而有效的抑制配電網(wǎng)故障的發(fā)生,提高配電網(wǎng)的可靠性和安全運行。
[1]李景祿.信陽電網(wǎng)防雷現(xiàn)狀分析[J].電瓷避雷器,1991,121(6):52-53.
[2]李景祿.配電網(wǎng)頻發(fā)故障的原因分析及整改措施[J].高電壓技術(shù),1995,21(1):37-39.
[3]李景祿.ZXB系列自動跟蹤補償消弧裝置的噪音控制[J].長沙電力學院學報(自然科學版),1999,14(2):181-182.
鄧友南(1962—),男,云浮羅定人,大學本科,電氣助理工程師。
黃輝(1983—),男,廣東韶關(guān)人,大學本科、在職碩士,電氣工程師,主要從事供電可靠性、無功電壓、配網(wǎng)管理方面的工作。