徐嘉欣 張勁峰
(國網(wǎng)江蘇省電力有限公司儀征市供電分公司)
電力企業(yè)在近年來的發(fā)展中不斷調(diào)整并優(yōu)化工作內(nèi)容,極力延長配電線路的使用壽命,盡可能滿足社會用電需求的同時,降低企業(yè)成本。隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴大,配電線路也更加復(fù)雜、多變,增加了故障發(fā)生的可能性,影響電力系統(tǒng)正常穩(wěn)定運行。因此,應(yīng)當對線路故障深入研究,提出更為可靠的運行維護措施。
在電力系統(tǒng)運行過程中,配電線路最為基礎(chǔ),且關(guān)系到設(shè)備運行的穩(wěn)定性。隨著經(jīng)濟水平的不斷提升,傳統(tǒng)電力配電線路的運行已經(jīng)無法滿足用戶用電需求,現(xiàn)行智能化電氣系統(tǒng)的運行,提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,但由于高負載、大容量的用電現(xiàn)狀,一旦出現(xiàn)故障,將使得社會運行出現(xiàn)癱瘓狀態(tài),倘若故障排除檢修不及時,不僅會造成重大傷亡事故,更會造成巨大的經(jīng)濟損失。因此,要通過科學(xué)化的手段,及時發(fā)現(xiàn)配電線路的隱患,排除故障,以保證社會正常運轉(zhuǎn),確保用戶用電的穩(wěn)定性與持續(xù)性。定期對配電線路進行維護,掌握線路的故障情況,減少與沿線存在的安全隱患,力求提高供電可靠性,減少配電線路出現(xiàn)故障的概率,減少事故發(fā)生,為人民生命及財產(chǎn)安全保駕護航。
配電線路出現(xiàn)故障的主要原因在于自然因素,常見氣象影響要素包括大風、覆冰、霜、積雪、冰層、最低氣溫和最高氣溫等。大多數(shù)配電線路的運行環(huán)境處于室外,自然環(huán)境對其產(chǎn)生較大的影響。配電線路的外皮材質(zhì)多為橡膠,日照、風吹以及霜凍等自然現(xiàn)象,對材質(zhì)將造成一定的損壞,繼而出現(xiàn)漏電、損壞、老化等問題,出現(xiàn)各種故障。電線材料多為金屬材質(zhì),會產(chǎn)生熱脹冷縮的現(xiàn)象,影響電力輸送的均勻性。而大風等惡劣天氣也會使得線路局部拉力明顯增強,如電線桿傾斜,電線搖曳,甚至出現(xiàn)線路斷開等問題。尤其在高寒地區(qū)、大風地區(qū)、多雨地區(qū)、高原地區(qū)、高山地區(qū)等惡劣區(qū)域內(nèi),配電線路在復(fù)雜的地質(zhì)條件下遭受的自然因素影響更為強烈。如山區(qū)將受到滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的影響,如梅雨季節(jié)對線路材質(zhì)造成的損傷等。為減少極端大風天氣對配電線造成的影響,可采取外力條件,提升導(dǎo)線的抗振動能力。如在導(dǎo)線上安裝防震裝置,用來吸收或減弱外力導(dǎo)致的振動能量,如加裝防振錘,阻尼線等?;蚩梢蕴岣邔?dǎo)線的耐振性能,如在線夾處導(dǎo)線加裝護線條或打背線,改善線夾耐振性能等。
除此以外,極端自然天氣如雷電對配電線路的零部件也會造成影響,當零部件遭受雷擊時,所發(fā)生的連鎖反應(yīng)致使更多零部件受到損壞,在短時間內(nèi)無法修復(fù)。在大風天氣條件下,線路被樹枝、碎石等硬物損傷,致使配電線斷裂。
總體而言,自然因素中對配電線路影響較大的為雷電,據(jù)電力部門的統(tǒng)計與匯總,在所有因自然因素導(dǎo)致的故障中,30%以上為雷電,20%左右為降雨,20%左右為大風。故而雷電影響首當其沖。
常見的人為因素主要包括人為主動破壞與檢修不到位兩種情況。其一,主動破壞主要表現(xiàn)在為經(jīng)濟利益故意破壞線路,偷竊配電線路中價格較為昂貴的零部件。隨著社會治安條件的提升,人民生活水平的提升,當前因經(jīng)濟利益故意損壞配電線路的行為有所減少。但仍舊出現(xiàn)偷電等行為,致使配電線路在電力輸送過程超負荷運轉(zhuǎn),以至出現(xiàn)短路、斷路,無法正常穩(wěn)定運行。其二,配電線路的檢修工作不達標。在日常維護工作中,配電維護人員未按照標準進行維修,致使線路長期在線路老化、絕緣損壞等情況下運行。還有運維人員專業(yè)技能水平低等情況也會影響配電線路維護工作質(zhì)量。如責任心較低,專業(yè)能力不足,無法及時發(fā)現(xiàn)線路存在的安全隱患,老化線路無法及時察覺等。因此,運維人員的專業(yè)程度也會間接影響線路的穩(wěn)定安全運行,產(chǎn)生故障。
我國以往傳統(tǒng)配電線路的質(zhì)量有待提升,采用的耐熱性與承壓能力較低的配電線路。受到地域遼闊等客觀因素的影響,無法在短時間內(nèi)更換全國的配電線路,而用電需求的增加給輸電線路造成較大壓力。或是配電線路安裝時分支過多,線路過長,接頭處連接設(shè)備長時間未更新而出現(xiàn)老化情況等。故配電線路自身質(zhì)量問題也是故障產(chǎn)生的原因之一。
配電線路對供電系統(tǒng)的供電效果、效率等方面的影響較大,處于核心地位,必要環(huán)節(jié)。在日常工作中,需要加強對配電線路的檢修與維護工作質(zhì)量與頻率,以免其產(chǎn)生故障影響社會生產(chǎn)與人們生活。要結(jié)合“預(yù)防為主,防治結(jié)合”的基本原則,并全面貫徹落實到具體工作中。其中,日常檢修與定期檢修相結(jié)合,從檢修工作中發(fā)現(xiàn)線路的故障并追根溯源,了解故障的具體原因,從根源入手加以解決,杜絕后患。根據(jù)以往工作記錄,對不同段落的配電線路制定檢修計劃與檢修重點,并做出檢修的具體內(nèi)容,根據(jù)計劃開展相關(guān)工作。要做到不落下一絲一毫,不放棄任何一段。此外,應(yīng)當引進較為先進的檢修技術(shù),盡量避免停電檢修對人們生活與社會運行造成影響。最終確保所有線路均能夠正常運行,為其日后穩(wěn)定運行奠定良好基礎(chǔ)。
安全巡視工作是維護工作的重要途徑,主要目的是為配電線路的運行提供安全穩(wěn)定的環(huán)境,減少突發(fā)狀況。相關(guān)工作人員在日常安全巡視工作中要具備敏銳的眼睛,及時察覺線路運行中存在的故障,并及時上報給維修部門,或按照相關(guān)標準采取對應(yīng)措施,以保證線路的正常運行。配電線路的維護工作要以實際情況為主臨時調(diào)整。在固定安全巡視以外,可根據(jù)當?shù)貙嶋H情況適當增加臨時的安全巡視工作。在突降大雪的環(huán)境下,可增加安全巡查頻率,重點關(guān)注配電線路上是否形成覆冰,線路是否被大雪覆蓋,周圍大樹對線路造成的影響等。因此在日常工作中,尤其在極寒的北方區(qū)域應(yīng)當關(guān)注天氣預(yù)報,預(yù)防極端惡劣天氣對配電線路造成的影響。在必要條件下應(yīng)當增設(shè)安全巡視小組或其他工作人員,對所有存在安全隱患的地區(qū)提升巡視頻率與細致程度,隨身攜帶維修工具,一旦發(fā)現(xiàn)安全隱患應(yīng)當及時給予對策,以免出現(xiàn)故障。
除此以外,在雷暴等極端惡劣自然環(huán)境下,山區(qū)、林區(qū)等易發(fā)生雷擊火災(zāi),雷擊災(zāi)害,嚴重影響配電線路的安全。在日常巡視工作中,應(yīng)當避免上述問題,關(guān)注氣象條件的變化,掌握天氣情況。更應(yīng)當根據(jù)以往經(jīng)驗,編制天氣災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案,了解不同階段天氣變化情況,以防患于未然。
在所有自然災(zāi)害中,雷電對配電線路產(chǎn)生的影響最為惡劣也最為常見,因此應(yīng)當對雷擊所產(chǎn)生的故障進行分析,以強化故障檢修與排查的能力。要結(jié)合以往雷擊故障發(fā)現(xiàn)線路運行中的安全隱患,并對此制定出合理的應(yīng)對方案,以減少雷擊故障的產(chǎn)生。
所謂雷擊,于配電線路故障而言是一種無法提前預(yù)防的自然災(zāi)害,且對配電線路的影響較大。在具體維護過程中,首先應(yīng)當關(guān)注配電線路的運行環(huán)境,并制定雷擊預(yù)防預(yù)案,做好應(yīng)對雷擊的準備工作。其次,要在配電線路中安裝避雷針,從其自身角度出發(fā)增強防雷擊能力,減少故障的產(chǎn)生。如圖1所示為常見的防雷示意圖,如圖2 所示常見避雷針。
安裝避雷針可預(yù)防雷擊對配電線路產(chǎn)生的影響,較為簡便,且能夠在一定程度上增強線路的電阻,給配電線路對抗雷擊電流提供一定基礎(chǔ)。而避雷針還能夠主動釋放雷擊給配電線路帶來的電流,減少配電線路發(fā)生短路、斷路等故障,減少電流對塔桿的影響。
除此以外,耦合法也能夠?qū)估讚魩淼挠绊?,對配電線路起到保護作用??杀苊饫讚魧^緣子產(chǎn)生的影響,起到保護導(dǎo)線的作用。而中性點不接地的方式,也是當前較為常見的防雷擊故障方法,可有效減少雷擊電流對電路產(chǎn)生的影響,以免發(fā)生單相接地的問題,避免開關(guān)出現(xiàn)短路。
自然災(zāi)害雖能夠通過一定方式方法防患于未然,但應(yīng)當從線路自身角度出發(fā),提升配電線路抵抗自然災(zāi)害的能力。按照安裝工序確保水泥桿與地網(wǎng)相連接,并在適當位置增設(shè)相關(guān)輔助設(shè)施,以增強塔桿的穩(wěn)定性,避免其遭受雷擊。同時,針對已經(jīng)出現(xiàn)問題的塔桿,如搖晃、地面開裂等,應(yīng)當采取相應(yīng)對策,如加固塔桿,更換零部件等。對于偏遠地區(qū),若當前仍舊使用木質(zhì)塔桿,應(yīng)當及時更換水泥材質(zhì);定期檢查線路是否存在隱患,并采取相應(yīng)措施。
配電線路故障排除過程中,應(yīng)當根據(jù)具體問題選擇合適的方法與對策,做到應(yīng)檢盡檢。其中,最為常見且簡便的故障排除方法包括狀態(tài)檢驗法、電子檢驗法、工具檢驗法等。其中,狀態(tài)檢驗的方法較受到工作人員的青睞,針對不同的配電線路分別進行檢驗與排除故障。采用該種方法能夠較快發(fā)現(xiàn)故障點,以及故障類型,給予相應(yīng)措施。而電子檢驗法在目前來看,是相對科學(xué)與先進的檢驗策略。在明確故障點后可較快查明故障出現(xiàn)的原因以及其類型。
除此以外,故障電壓、電流增幅、高頻檢驗、考爾曼濾波等檢驗方法也逐漸被廣泛運用。當檢驗過程中,三相電壓與電流并未出現(xiàn)故障時,且已經(jīng)掌握故障狀態(tài)下的實際振幅情況,可使用電流增幅法進行故障檢修。該種方法較常運用到低阻故障中,雖然操作相對較為簡便,但不適合高阻故障類型中。而高低頻信息檢驗法在故障排除中,可通過其頻次的變化了解故障點,繼而排除故障??柭鼮V波技術(shù)與模式識別法相對而言具有一定技術(shù)含量,但主要針對高阻故障,通過電流的變化了解故障點,如電流電壓信號,弧光等信息。
故障排除流程要具備一定科學(xué)性,才能夠有效排除配電線路故障效率與質(zhì)量,以保證配電線路的穩(wěn)定安全運行。要強化線路檢驗科學(xué)性,將重點落實在故障類型及原因分析方面。結(jié)合配電線路區(qū)域電力運行實際情況,以及以往經(jīng)驗,針對經(jīng)常發(fā)生故障的區(qū)域著重檢修,強化巡查。同時,有針對性地進行故障排查,縮短故障維修時間,提升維修效率。更應(yīng)當從理論與實踐兩方面加強論證,深入研究故障根本原因,提出科學(xué)合理的方案,以免故障檢修不徹底,為后續(xù)運行埋下安全隱患。
除此以外,為保證故障排除的科學(xué)性,還應(yīng)當開展狀態(tài)運維工作。配電線路運行維護工作主要以監(jiān)測為主,且表現(xiàn)出良好的故障排除效果??梢酝ㄟ^計算機設(shè)備與電子終端設(shè)備等隨時了解配電線路運行情況,借助高端設(shè)備可快速掌握故障區(qū)域,繼而給出合理的解決對策,實現(xiàn)了高效、快速。應(yīng)當提升運維工作科學(xué)性,提升檢驗設(shè)備使用效率,發(fā)揮設(shè)備最大科學(xué)價值,以全面掌握電力系統(tǒng)運行的基本情況。運維人員應(yīng)當憑借自身豐富的實踐經(jīng)驗,了解電力設(shè)備常見故障及存在的安全隱患,在用電高峰期隨時掌握線路運行情況,并做好監(jiān)測工作。在用電低谷期,排查安全隱患,并針對出現(xiàn)的問題或故障給予解決對策,有效處理。隨著科學(xué)技術(shù)的進步與提升,工作人員也應(yīng)當引入全新檢修技術(shù)與理論知識,將理論知識運用于實踐過程中,確保故障檢修工作有效、高效、快速、全面。
配電線路故障排除工作應(yīng)當與時俱進,不斷引入先進科技與新技術(shù),以簡化故障排除流程,提升故障檢修效率,簡化二次回路檢修流程,確保電力檢修過程中電力裝備仍舊能夠穩(wěn)定運行。提升電力系統(tǒng)的管理力度,采取實時監(jiān)測的方式收集線路運行數(shù)據(jù),再利用數(shù)據(jù)的分析確定故障點,以提高故障排查準確率,簡化排查流程,提升檢修方式的準確性。
在電網(wǎng)建設(shè)過程中,所引入的新科技,新技術(shù)要具備優(yōu)化輸配電線路供電穩(wěn)定性的作用,可保護機電裝備,可強化線路故障排除與檢修能力。如采用線路自動化控制裝置,利用計算機的智能性提升線路檢修自動化能力。在實際操作中,應(yīng)當根據(jù)線路的實際運行情況,以及當?shù)毓╇娤到y(tǒng)的情況,在原有自動化配電系統(tǒng)基礎(chǔ)上引入合適新科技,強化遠程控制之作用。如圖3 所示的自動化控制系統(tǒng)。
配電自動化控制系統(tǒng)能夠?qū)€路運行情況自動監(jiān)測與監(jiān)測,當線路運行出現(xiàn)異常時可自動確定故障位置,并進行診斷,當自我修復(fù)無法實現(xiàn)時可給出警報,提醒運維人員及時對故障點進行檢修,提示故障點的位置,給出合適的解決方法。有效減少運維人員檢修時間,提升故障維修效率。利用全自動化控制系統(tǒng)能夠從運行數(shù)據(jù)中了解潛在故障,確保線路運行的穩(wěn)定性。
綜上所述,社會對電力的需求逐年提升,電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,關(guān)乎社會運行的穩(wěn)定,人民日常生活的安穩(wěn),人民生命財產(chǎn)的安全。其中,要重點關(guān)注配電線路故障的排查與檢修,做好日常維護工作,引進先進技術(shù),加強應(yīng)對極端惡劣自然災(zāi)害之能力,全方位,更好地將線路故障扼殺在搖籃中,以提升線路運行的穩(wěn)定性與安全性。