華晉焦煤有限責任公司電力分公司 王政政
現(xiàn)階段,為能充分滿足各地區(qū)的日常用電需要,國內電力企業(yè)應制定針對性措施,有效規(guī)避在檢修10kV電力線路時可能產(chǎn)生的安全問題,進而進一步提升線路供電的可靠性及穩(wěn)定性。由于適用于日常電力資源提供的關鍵線路,如果潛在安全故障,一方面直接影響人們正常生活,另一方面會造成企業(yè)經(jīng)濟損失。為此,應結合具體的電力線路情況,制定檢修及維護工作方法,通過有關技術將線路中存在的隱患問題及時找出并妥善處理,保障線路整體運行的穩(wěn)定性。
10kV電力線路若想保證日常安全穩(wěn)定運行,首先應處理的問題為依據(jù)實際狀況,了解并掌握主要的線路故障種類和主要誘因,在此基礎上制定切實可行的防范方案,從而進一步提升線路供電的可靠性?,F(xiàn)階段,導致線路出現(xiàn)問題故障的主要誘因有以下幾方面。
因為10kV電力線路會在自然界長期暴露,長時間受到雷電、暴曬以及霜凍等惡劣天氣的影響,很有可能發(fā)生線路短路、絕緣受損等故障,一方面導致日常供電的可靠性及穩(wěn)定性降低,另一方面也有可能對線路的安全埋下安全隱患。
具體是指進行配電線路安裝時,相關工作人員未能嚴格依據(jù)技術規(guī)定選擇電線的規(guī)格與型號,抑或是在具體施工過程中未遵守操作規(guī)范,致使在后續(xù)運行期間發(fā)生單相接地或是短路等問題,進而對線路整體運行的安全性帶來巨大影響。
一般情況下,農(nóng)村地區(qū)不僅位置相對偏遠而且整體經(jīng)濟發(fā)展條件有限,用于日常維護及檢修工作的技術人員無法保證充足的人數(shù)配置,且由于管理制度的缺失,該地區(qū)范圍內的日常維護及整體運行情況未達到預期,而且潛藏著相對嚴重的線路安全隱患。
在忽略電力線路本身損耗的情況下,能將其視為由電容與電感組建的電路,如何某個線路點出現(xiàn)短路、接地等故障,該點可視作一個等效電源,會同時朝向線路兩旁發(fā)生行波電流反射和暫態(tài)電流行波折射。通常在這一時刻下的波阻抗為10~100ω,至于架空線路在300~500Ω,其中可通過線路電容和電感來計算明確行波速度。例如,雙端行波測距技術,如果點為故障發(fā)生點而且出現(xiàn)線路端與端之間,那么點電壓以及電流行波朝向端及端傳播,技術人員僅需分別記錄,第一個從故障位置出現(xiàn)的行波抵達線路兩旁行波采集位置所用時間,便能夠將故障點和端、端之間的故障距離計算出來。
測距定位的主要原理如下:如果電力線路在某個位置出現(xiàn)電流或是電壓突變情況,線路上的其他位置沒有即刻出現(xiàn)變化,而是通過一定速度的電磁波由此點出發(fā)出傳播其他各點,在其兩側進行傳播的電壓波以及因其產(chǎn)生的電流波便是行波。影響其傳輸速度的主要因素為分布的電容及電感,如果將兩者忽略傳輸速度便能夠達到3×108m/s,在架空導線中行波速度為v=1/sqrt,而且在不連續(xù)的波阻抗處行波出現(xiàn)反射及折射,經(jīng)過一定傳輸時間之后消失這部分的暫態(tài)能量[1]。
針對發(fā)生故障時所出現(xiàn)的首次行波收集、計算與分析,一方面能定位故障,另一方面能識別故障類型?,F(xiàn)階段,行波測距的主要方法為雙端及單端測距,其中單端測距雖然成本低但無法保障測距精度,針對另一種測距方法則是結合單端測距增采集裝備,雖然會獲得較高測距精度但成本偏高。例如,雙端測距技術,主要原理為假設2個監(jiān)測點之間距離長度是L,線路故障位置為2個監(jiān)測點間的點A,監(jiān)測點1與其之前的距離是L1,至于監(jiān)測點2是L2。由發(fā)生故障至監(jiān)測點1、2的行波電流時間是t1與t2,傳播速度是V,通過公式得出故障點和監(jiān)測點采1、2之間的距離是:
再利用提供時間t1與t2,能將故障點和相鄰監(jiān)測點之間距離精確定位,進而對故障定位加以判斷。
常見的排查10kV電力線路問題故障的主要方式如下:
第一,檢測絕緣電阻。該種排查故障的方法主要用于排查接地故障,這也是操作便利、應用范圍廣泛的一種方法。僅需通過兆歐表(如圖1所示)測量有關設備的絕緣電阻即可,由此能將確切的故障方位精確定位。兆歐表測量需注意:一是處在使用狀態(tài)的設備,應在剛停運時測量,旨在讓測量結果和實際運行過程中的絕緣電阻相符。二是不可在雷電天氣或者是和具備高壓導體設備靠近時測量,一般測量條件為設備不帶電。三是技術人員從慢到快搖動兆歐表,而且保障轉速均勻,在轉速達到120r/min需要平穩(wěn)搖動,通過對搖表指針的觀察掌握阻值。四是實際測量中指針如果指向0,背側對象短路需暫停兆歐表搖動,防止兆歐表被燒壞[2]。
第二,速斷與過流法。該故障排查方法在10kV測試時沒有較高的精確度,而且容易出現(xiàn)錯報及謊報問題。
第三,試送電排查。因為10kV電力線路可能存在較大分支線路,所以此類線路如果發(fā)生故障,可以在線路斷路器位置通過試送電合閘的手段,定位具體的故障方位。
現(xiàn)階段,在進行10kV電力線路建設施工時,立桿不僅是一項重要的實施項目,同時還是電力線路的重要構成部分。所以在實際施工中落實維護工作,貫徹并落實立桿鋪設的有關規(guī)定標準,依據(jù)標準檢查掩埋深度并要遵照具體數(shù)值進行,通過這樣的方式進一步提高立桿自身的堅固程度。
第一,有效制定巡視計劃。確定巡視路線與相應的間隔時間,若是未出現(xiàn)緊急故障勿要隨便更改制定的巡視計劃。夜間巡視期間,應做好各項照明與防護措施,尤其是巡視農(nóng)村電力線路,建議指派兩名工作人員負責巡視檢查。
第二,特殊巡視。應考慮到線路的沿線地形分布于天氣情況,落實巡視線路的科學規(guī)劃,防止錯誤的路線選擇與天氣原因影響到巡視人員的人身安全。
第三,事故巡視??茖W劃定發(fā)生線路事故的地區(qū),為出現(xiàn)線路故障之后的首要工作,而且巡視人員應親臨現(xiàn)場檢查事故根源,認真分析事故起因且詳細記錄,這樣也能為處理類似線路事故提供必要參考。如何在巡視過程中無法確定具體的線路事故原因,應及時匯報線路運行的地形、環(huán)境以及氣候因素。
第一,接地電阻的改良。10kV電力線路可能會橫跨不同地區(qū),因為擁有不同的土質不所以擁有不同的土壤電阻率,針對接地裝置自身電阻值進行測量時,不滿足接地電阻標準的土壤電阻率開展同時測定。如果在交界位置的山石較多,而且電阻率整體偏小無法滿足實際要求?;诖?,在該區(qū)域采對于原本接地體將長度適當延長與對接地體補打垂直的方式,保證電桿的實際接地電阻小于10Ω,并且設備桿也要保證接地電阻小于4Ω。與此同時,依據(jù)標準要求將內部接地體實際埋深加以明確:一是耕地位置有效控制埋深不超80cm;二是較多山石耕地維持將埋深有效控制不超過30m;三是刨除耕地其他區(qū)域的接地體埋深不能超過60m,選擇搭接方式并在接地焊接處均勻涂抹防腐涂料,旨在讓接地體擁有更強的防腐蝕能力[3]。
第二,貫通線提高絕緣性。有關貫通線提高抗雷擊性能,提高整體絕緣水平是最為直接有效的一種方法??梢詫⑨樖浇^緣子重新安裝成支柱式絕緣子,雷害經(jīng)常發(fā)生區(qū)域的電纜耐張桿、終端桿,由兩片絕緣子串增加3片,從而讓線路擁有更高的耐壓水平。在檢查線路過程中發(fā)現(xiàn)受損絕緣子應該及時更換,將存在嚴重受損絕緣層的絕緣線及時更換,還要更換并修復不合格的接地裝置與避雷設備,通過并舉多項舉措幫助貫通線提高整體絕緣水平,減少貫通線發(fā)生故障的概率。如果在沿線存在較多生產(chǎn)廠房,則需要考慮到絕緣子有可能積累大量的沿線沙塵、工廠粉塵,影響線路整體絕緣水平,也有可能受到雷電過電壓的影響發(fā)生污閃問題,建議通過復合式絕緣子強化絕緣能力[4]。
第三,定期檢查防雷裝置。據(jù)相關調查表明防雷裝置發(fā)生損壞的情況,一般裝置很容易受到外部施工、耕種等相關因素影響,直接降低了防雷擊能力。定期巡視線路各個防雷裝置,重點檢查營業(yè)線的附近施工項目,進入耕種季節(jié)認真檢查防雷裝置是否發(fā)生破損,從而更換發(fā)生老化或是損傷的防雷設備,以此保證防雷裝置處在良好狀態(tài)[5]。與此同時,在重點防雷區(qū)域安裝醒目標志,旨在警示不能靠近防雷設備,由此降低發(fā)生雷擊故障的次數(shù)。相關作業(yè)人員,應該針對安裝于恢復防雷設備進行定期技能培訓,確定防雷裝置的日常巡視任務,并要落實定期管理和檢測防雷設施工作,確保貫通線路的整體防雷水平。
如果電力線路發(fā)生故障,則會直接停止輸配電以及電力供應活動,從而造成難以彌補的經(jīng)濟性影響,也可能帶來嚴重的用電問題,及時一些檢修工作人員能將檢修任務完成,可是進行檢修活動依然會影響用電體驗,所以應盡可能保證檢修活動的有效性與及時性,依據(jù)具體的電力線路分布情況建立監(jiān)測系統(tǒng),這樣相關技術人員,便能依據(jù)變電所的在線監(jiān)測系統(tǒng),在此基礎上建立可以全面用于線路情況監(jiān)控的功能系統(tǒng),相關監(jiān)控參數(shù)為電線弧垂及接頭溫度等情況,在整個監(jiān)控系統(tǒng)中,可以結合線路實際監(jiān)控需求建立定位系統(tǒng)和預警系統(tǒng),電力線路如果在某處發(fā)生故障問題,此時無論是定位系統(tǒng)還是預警系統(tǒng)都能發(fā)揮功能作用,幫助檢修工作人員減少分析故障問題所用時間。
除此之外,應高度重視配網(wǎng)優(yōu)化工作,這是因為電網(wǎng)建設在一定程度上,有利于線路整體運管工作提升智能化和自動化水平,這一系統(tǒng)在發(fā)生線路故障問題之后,能及時自動隔離問題線路,至于其他未發(fā)生故障問題的線路能在短時間內恢復配電以及供電能力。
導致10kV電力線路產(chǎn)生問題故障的原因較多,如自然因素、人文因素及設備自身等原因,但是無論是哪一種故障因素,均有必要依托日常維護、檢修工作加以解決或是規(guī)避。因為,電力線路屬于組成電力系統(tǒng)的重中之重,為使其穩(wěn)定安全運行,相關電力單位要在重視技術使用、設備維護的同時,針對自然或是外力因素誘發(fā)的顯露故障有效規(guī)避,通過合理可行的維修管控模式,規(guī)范維護檢修操作,從而為電力線路的安全運行提供堅實基礎。