作者簡(jiǎn)介:曾軍(1981—),男,本科,工程師,主要從事配電線路方面工作。
摘要:隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展,基礎(chǔ)電網(wǎng)與配電系統(tǒng)越來(lái)越完善。10kV配電線路作為一種常用的線路,在人們?nèi)粘I钆c生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。10kV配電線路運(yùn)行過(guò)程中,出現(xiàn)短路故障概率較高,需分析其原因。本文結(jié)合實(shí)踐,先對(duì)10kV配電線路故障進(jìn)行分析,然后對(duì)10kV配電線路故障處理策略進(jìn)行闡述,促進(jìn)電力行業(yè)的發(fā)展,供同行業(yè)人員參考。
關(guān)鍵詞:10kV;配電線路;故障;處理策略
中圖分類號(hào):TM75
DOI:10.16660/j.cnki.1674-098x.2112-5640-1886
Abstract: With the continuous development of the electric power industry, the basic power grid and power distribution system are becoming more and more perfect.As a commonly used line, the 10kV power distribution line plays an important role in people's daily life and production.Combined with practice, the article first analyzes the fault of 10kV distribution line first, and then expounds the fault processing strategy of 10kV distribution line to promote the development of the power industry for the reference of personnel in the same industry.
Key Words: 10kV; Power distribution line; Fault; Processing strategy
社會(huì)各領(lǐng)域發(fā)展離不開電力支持,電力系統(tǒng)是否穩(wěn)定運(yùn)行,對(duì)社會(huì)產(chǎn)生重要影響。10kV配電線路是一種重要線路,即使電力產(chǎn)業(yè)水平不斷提升,但部分區(qū)域仍存在著較多線路故障,制定完善的處理方法對(duì)故障進(jìn)行排除,促進(jìn)電力行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
1 10kV配電線路故障分析
1.1 短路故障
第一,受到外力破壞。10kV配電線路在外力作用下,各類缺陷顯露。高空墜物碰觸線路會(huì)導(dǎo)致跳閘問(wèn)題。單相接地雖未產(chǎn)生跳閘,但對(duì)故障點(diǎn)位置明確后,方可恢復(fù)供電。對(duì)道路改造過(guò)程中,由于施工未依據(jù)規(guī)定執(zhí)行,部分部門未提前做好協(xié)商工作,導(dǎo)致桿基礎(chǔ)受到嚴(yán)重破壞,進(jìn)而引發(fā)倒塌等問(wèn)題;建筑物與線路間未滿足安全要求,在施工期間使用的機(jī)械設(shè)備觸碰到導(dǎo)線,引發(fā)單相接地,造成跳閘現(xiàn)象。第二,鳥類影響。鳥類飛行與筑巢過(guò)程中,容易出現(xiàn)短路問(wèn)題,進(jìn)而引發(fā)跳閘現(xiàn)象。配電線路出現(xiàn)短路故障,會(huì)在腐蝕氣體、異物作用下產(chǎn)生。第三,自然因素影響。10kV配電線路大都設(shè)置在空曠區(qū)域,如果遇到自然雷擊,就會(huì)使絕緣子表面出現(xiàn)斷線。在惡劣環(huán)境下發(fā)生震動(dòng),在空氣放電被擊穿時(shí),還會(huì)使線路產(chǎn)生斷裂,進(jìn)而增加短路故障率[1]。
1.2 接地故障
10kV配電線路出現(xiàn)接地故障,就會(huì)對(duì)配電網(wǎng)與變電設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量與效果產(chǎn)生影響,包含永久性接地與瞬間性接地兩類形式,產(chǎn)生接地故障原因有兩種。第一,供電企業(yè)配電線路電容產(chǎn)生突變,電流明顯高于接地故障正常值,接地故障正常參數(shù)超出當(dāng)下電壓,就會(huì)使導(dǎo)線產(chǎn)生燒斷現(xiàn)象,進(jìn)而出現(xiàn)接地故障。第二,配電線路產(chǎn)生老化。配電線路老化,就會(huì)增加電線絕緣體破裂率,在惡劣天氣下,電線在自然物體干擾下產(chǎn)生搖晃問(wèn)題,進(jìn)而出現(xiàn)接地故障[2]。
1.3 過(guò)流跳閘故障
10kV配電線路運(yùn)行過(guò)程中,一旦出現(xiàn)短路且長(zhǎng)久明顯問(wèn)題,就會(huì)使故障點(diǎn)與變電線路間產(chǎn)生較大的負(fù)荷電流[3]。因此,就會(huì)啟動(dòng)繼電保護(hù)裝置與自動(dòng)保護(hù)裝置,進(jìn)而使10kV配電線路出現(xiàn)跳閘或斷電等問(wèn)題,造成過(guò)流跳閘故障原因包含以下幾點(diǎn)。第一,導(dǎo)線直徑的選擇缺乏合理性,負(fù)荷電流流經(jīng)速度較快,且對(duì)線路運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性造成不利影響。線路如果長(zhǎng)時(shí)間處于此類狀態(tài),就會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)線問(wèn)題,甚至出現(xiàn)燒壞,不僅造成熔絲熔斷率,還會(huì)產(chǎn)生過(guò)流跳閘問(wèn)題。第二,埋設(shè)在地下電路,在出現(xiàn)短路問(wèn)題后,還容易出現(xiàn)過(guò)流跳閘現(xiàn)象。過(guò)流保護(hù)定值如果較小,就會(huì)提升線路負(fù)荷速度,在無(wú)法適應(yīng)電負(fù)荷增加需求的同時(shí),還會(huì)產(chǎn)生多次線路跳閘現(xiàn)象[4]。
2 10kV配電線路故障主要因素
2.1人為因素
目前,10kV配電線路在運(yùn)行過(guò)程中之所以會(huì)出現(xiàn)故障,與人為因素有十分密切的關(guān)聯(lián)。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快,許多城市都處于擴(kuò)建或改造的進(jìn)程中,在這種情況下,大多數(shù)城市道路也會(huì)進(jìn)行修繕與擴(kuò)建,這會(huì)直接影響原本在道路旁架設(shè)的配電線路,使其出現(xiàn)位移,倘若施工人員沒(méi)有對(duì)此引起足夠的重視,很可能會(huì)觸發(fā)各類安全隱患[5]。隨著城市車輛數(shù)量的增多,城市道路中發(fā)生交通事故的概率也呈不斷上升的趨勢(shì)。在這種情況下,道路兩旁的配電線路可能會(huì)因車輛的撞擊出現(xiàn)運(yùn)行障礙,最終影響配電線路的正常運(yùn)行[6]。
2.2環(huán)境因素
除了地下線路鋪設(shè),10kV配電線路還有一部分暴露在外界環(huán)境中,這就意味著除了人為因素,配電線路還可能會(huì)受到外部環(huán)境因素的影響。倘若出現(xiàn)不可預(yù)見(jiàn)的極端天氣狀況,也會(huì)給配電線路的正常運(yùn)行帶來(lái)阻礙,如暴雪、地震、臺(tái)風(fēng)等。除此之外,野外鋪設(shè)也是10kV配電線路的一種重要鋪設(shè)方式,但許多相關(guān)施工人員和技術(shù)維修人員在鋪設(shè)完成后,不會(huì)持續(xù)關(guān)注配電線路日常運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行狀態(tài),相較于城市或郊區(qū)戶外配電線路野外配電線路,在運(yùn)行過(guò)程中缺乏持續(xù)性關(guān)注,也缺乏有力的后期維護(hù)。但實(shí)際上即使缺少人為因素干預(yù),野外的配電線路也很可能會(huì)在使用過(guò)程中出現(xiàn)故障。
2.3設(shè)備因素
設(shè)備因素也是造成故障的主要因素。在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),我國(guó)使用了中壓配電線路,但中壓配電線路的運(yùn)用是有一定年限的?,F(xiàn)階段,我國(guó)大部分地區(qū)中壓配電線路的使用年限都過(guò)長(zhǎng),由于缺乏必要的資金投入,難以進(jìn)行全面革新與維修,這就導(dǎo)致電力設(shè)備在日常運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)了各類故障,最終影響了配電線路的使用安全和使用質(zhì)量,倘若不對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行解決,持續(xù)老化的電路不僅無(wú)法及時(shí)更新?lián)Q代,還會(huì)直接影響供電的穩(wěn)定性。
2.4外在因素
如果配電線路使用的時(shí)間過(guò)長(zhǎng),會(huì)不可避免地出現(xiàn)折舊和損壞。折舊和損壞因素在配電線路運(yùn)行故障分析中一直未能引起工作人員的重視。除了折舊和損壞,電荷超負(fù)荷也是現(xiàn)階段電力運(yùn)輸過(guò)程中可能出現(xiàn)故障的主要外在因素。如若輸送的電荷超出配電線路的日常承受范圍,會(huì)出現(xiàn)保險(xiǎn)絲熔斷或線路運(yùn)行故障等問(wèn)題,直接影響人們的正常工作和生活。
3 10kV配電線路故障處理的有效方法
3.1配電設(shè)備定期檢測(cè),減少故障發(fā)生率
定期對(duì)配電設(shè)備檢測(cè),找出10kV配電線路故障,并有針對(duì)性地進(jìn)行處理,預(yù)防故障的產(chǎn)生。對(duì)絕緣子、變壓器等設(shè)備要定期進(jìn)行檢測(cè),對(duì)絕緣性能、配電線路連接情況進(jìn)行檢查,科學(xué)安排布線與線路檢測(cè)工作,避免接口處出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象。
3.2加大巡查監(jiān)管力度
10kV配電線路故障處理人員在工作過(guò)程中,要對(duì)系統(tǒng)操作方式進(jìn)行掌握,同時(shí)對(duì)電壓表數(shù)據(jù)及其中央信號(hào)等變化情況進(jìn)行觀察,準(zhǔn)確判斷線路是否出現(xiàn)故障。提升10kV配電線路運(yùn)行安全,利用走訪調(diào)查方式,對(duì)周邊樹木、建筑等進(jìn)行觀測(cè),同時(shí)對(duì)實(shí)際影響進(jìn)行預(yù)估,將10kV配電線路與周邊物體處于安全距離。
3.3外力因素引發(fā)故障的處理策略
第一,借助電視、網(wǎng)絡(luò)及其懸掛橫幅等方式,對(duì)配電線路進(jìn)行宣傳,并對(duì)利用絕緣導(dǎo)線晾曬衣服的人員給予一定的處罰。要求相關(guān)人員認(rèn)識(shí)到自身錯(cuò)誤,對(duì)多次犯錯(cuò)不改的人員,則移交派出所進(jìn)行處理。第二,高壓運(yùn)行工作人員定期對(duì)10kV配電線路進(jìn)行巡查。道路改造過(guò)程中,還要增加線路巡檢次數(shù)。若出現(xiàn)桿拉線斷裂問(wèn)題,則要發(fā)送整改通知,供電企業(yè)與政府機(jī)構(gòu)及其道路建設(shè)部門進(jìn)行合作,在道路施工前,完成商討,提升線路安全性。第三,落實(shí)配電線路巡檢管理機(jī)制。在施工過(guò)程中,涵蓋常規(guī)、特殊及其監(jiān)控巡視等工作。在檢查過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)建筑物與線路距離不夠,需及時(shí)向負(fù)責(zé)人下達(dá)整改文件,且在整改前,立即停止施工。一旦發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重違規(guī)問(wèn)題,就要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)停電處理,避免造成嚴(yán)重影響。
3.4故障定位自動(dòng)化
裝置優(yōu)化與應(yīng)用效果進(jìn)行強(qiáng)化,故障定位自動(dòng)化能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)單相接地與相間短路等故障的檢測(cè),在分支點(diǎn)與用戶進(jìn)線位置設(shè)置指示器,對(duì)故障進(jìn)行自動(dòng)化檢測(cè)。發(fā)生短路與接地故障后,可利用新裝指示器對(duì)故障位置及時(shí)進(jìn)行定位,進(jìn)而提升檢測(cè)的高效性。在實(shí)際進(jìn)行檢測(cè)工作中,一旦發(fā)現(xiàn)故障,指示器就會(huì)自動(dòng)亮起,裝置在電流信號(hào)處理過(guò)程中起到重要作用,收集了信號(hào),借助光纖實(shí)現(xiàn)傳輸,并將信息傳輸?shù)浇K端,再經(jīng)調(diào)度中心發(fā)出指令,負(fù)責(zé)人員會(huì)根據(jù)指令進(jìn)行維修,進(jìn)而有效地處理了存在的問(wèn)題,避免對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行造成的不利影響,加快故障定位速度,減少了排查故障所需的時(shí)間,避免對(duì)供電造成的不利影響,使配電線路體系得到有效技術(shù)保障。
3.5饋線自動(dòng)化
10kV配電線路運(yùn)行中,饋線可借助電流來(lái)分?jǐn)喙收?,可使用柱上開關(guān)式斷路器來(lái)達(dá)到相應(yīng)的目的,其中負(fù)荷開關(guān)可發(fā)揮出分?jǐn)嘭?fù)荷電流的功能。通過(guò)對(duì)這種方式的分析可知,線路斷路器及負(fù)荷開關(guān)無(wú)法切除故障,只能起到切斷電流的效果。雖然這種技術(shù)的運(yùn)用成本比較低,可減少投入、使用比較簡(jiǎn)單,但是在當(dāng)前的應(yīng)用中存在較大的問(wèn)題。例如,與故障性質(zhì)之間沒(méi)有直接聯(lián)系,只要產(chǎn)生了故障開關(guān)跳閘發(fā)生率會(huì)顯著提升,還會(huì)使非故障線路也產(chǎn)生問(wèn)題,帶來(lái)較大的影響。
饋線發(fā)生產(chǎn)生開關(guān)分合閘情況比較頻繁,會(huì)使其他部分也產(chǎn)生斷電的問(wèn)題,不利于供電的進(jìn)行,還會(huì)對(duì)系統(tǒng)安全性帶來(lái)影響,不利于配電線路的運(yùn)行及使用。在產(chǎn)生了故障之后,需要檢修人員及時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行排查,采用人工方式進(jìn)行排查效率比較低,在實(shí)際工作中排查的準(zhǔn)確性受到了主觀因素影響,導(dǎo)致工作效果減弱。為了加強(qiáng)排查效果,應(yīng)進(jìn)行饋線自動(dòng)化優(yōu)化,在饋線自動(dòng)化中,可根據(jù)智能斷路器、智能負(fù)荷開關(guān)等智能化技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,通過(guò)對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行分析,智能斷路器可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置保護(hù)的單元,一般可在支線及饋線干線施工中使用該裝置。智能負(fù)荷開關(guān)可通過(guò)設(shè)置自動(dòng)化控制單元,切斷負(fù)荷電流、零序電流,還可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的隔離。
分支用戶分界斷路器是以整定保護(hù)定值為基礎(chǔ),根據(jù)出線及自動(dòng)化的斷路器,對(duì)用戶側(cè)相間短路及單相接地故障進(jìn)行排查,可使停電范圍縮小。智能控制器的應(yīng)用中包括了重合閘、鏈接斷路器與負(fù)荷開關(guān),在實(shí)際應(yīng)用中可實(shí)現(xiàn)較多的通信方式,提供不同的功能,如速斷保護(hù)、零序保護(hù)等。
3.7 建立完善的運(yùn)維管理體系
為了有效提升配電線路管理水平,完成各項(xiàng)管理任務(wù),就要建立完善的管理體系與配線管理平臺(tái),提升管理水平。對(duì)配電線路工作人員進(jìn)行引導(dǎo),使其能夠嚴(yán)格按照規(guī)范操作,做好日常線路的維護(hù)與管理,對(duì)線路運(yùn)行中的問(wèn)題進(jìn)行分析,并及時(shí)進(jìn)行處理。結(jié)合傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn),建立完善的管理機(jī)制,對(duì)工作人員進(jìn)行明確分工,促進(jìn)各項(xiàng)工作的有序推進(jìn),有效處理配電線路運(yùn)行中的問(wèn)題。
3.8 “三遙”技術(shù)應(yīng)用
“三遙”技術(shù)是指遙測(cè)、遙信及遙控技術(shù),其中遙測(cè)即利用通信技術(shù)在遠(yuǎn)方(如在調(diào)度所)對(duì)變電所等的電氣參數(shù)進(jìn)行測(cè)量,如負(fù)荷測(cè)量、電壓、電流、功率等;遙信即遠(yuǎn)方信號(hào)傳遞,即變電所重要的預(yù)告信號(hào)都通過(guò)通信技術(shù)直接在調(diào)度所顯示;遙控即遠(yuǎn)方控制操作,只要刀閘是電動(dòng)操作的,一般都可以不用人工進(jìn)行,遠(yuǎn)方即可完成操作。
3.9 增加資金投入
為了有效地提升線路管理水平,排除線路管理中的各類風(fēng)險(xiǎn),保障線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行,在實(shí)際進(jìn)行工作過(guò)程中,相關(guān)企業(yè)與部門制訂完善的投資方案,對(duì)線路管理資金進(jìn)行科學(xué)使用。通過(guò)資金的持續(xù)注入,提升設(shè)備與技術(shù)的更新,從硬件層面入手,提升管理水平,為后續(xù)風(fēng)險(xiǎn)防范工作的開展提供保障。
4 結(jié)語(yǔ)
總而言之,10kV配電線路運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性發(fā)揮著重要作用,工作人員要對(duì)故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析,制定完善的處理方法,提升配電線路的穩(wěn)定運(yùn)行,提高電力質(zhì)量,推動(dòng)電力事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
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