黃文明

(國(guó)網(wǎng)廈門供電公司)

0 引言

在城市化建設(shè)進(jìn)程不斷加快, 社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的環(huán)境下, 我國(guó)社會(huì)電力用量不斷提升, 各區(qū)域的配電線路體系壓力不斷加大, 社會(huì)對(duì)供電質(zhì)量提出更高要求。而由于配電網(wǎng)長(zhǎng)期處于露天環(huán)境下, 容易受到多種因素的干擾, 影響其運(yùn)行質(zhì)量, 容易產(chǎn)生故障問題, 所以, 為了避免其在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行下, 產(chǎn)生高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn), 加之受外界因素影響嚴(yán)重而出現(xiàn)故障問題, 加強(qiáng)故障防范相當(dāng)重要。

1 案例分析

某供電企業(yè)中, 共含有72 條10kV 配電線路,其總長(zhǎng)度超過1700km, 供電用戶專線共有12 條,共包括1900 多臺(tái)的基礎(chǔ)配電變壓器。根據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示, 該供電企業(yè)在某年的全部10kV 配電線路中, 共發(fā)生80 次跳閘故障問題, 其中, 公共配電線路發(fā)生故障共74 次, 供電用戶配電線路故障共6 次。

通過對(duì)該供電企業(yè)的故障產(chǎn)生原因進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)由于設(shè)備本身出現(xiàn)故障問題共有5 次, 由于用戶使用不當(dāng)產(chǎn)生故障的共有7 次, 由于受外力破壞產(chǎn)生故障的共有13 次, 而受到自然因素影響的故障共有54 次, 由此可見, 10kV 配電運(yùn)行中, 故障產(chǎn)生的主要原因在于設(shè)備本身、外力破壞和自然因素方面。

2 10kV 配電運(yùn)行中故障產(chǎn)生原因

2.1 設(shè)備線路引發(fā)的故障

10kV 配電線路中, 可能會(huì)存在設(shè)備連接不穩(wěn)固、線夾、引線不牢固的問題, 使其在經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行后, 極容易出現(xiàn)短路或短路問題, 產(chǎn)生線路故障。另外, 配電運(yùn)行過程中, 電線桿基礎(chǔ)不穩(wěn)定、電線拉線不緊、拉線受損等問題, 都容易使得電線桿傾斜,部分區(qū)域設(shè)備陳舊、避雷針老化、熔斷器質(zhì)量低等,都容易帶來線路故障問題。在用電高峰期內(nèi), 變壓器和配電線路負(fù)荷超標(biāo)嚴(yán)重, 在過載狀態(tài)下, 變壓器線圈、絕緣構(gòu)件等部位老化速度加快, 變壓器絕緣性下降, 容易被擊穿產(chǎn)生故障危害。

2.2 自然因素導(dǎo)致的故障

10kV 配電線路運(yùn)行中, 自然因素是造成故障問題的主要原因之一。由于配電網(wǎng)安裝區(qū)域氣候、地理?xiàng)l件等均有所不同, 而其對(duì)線路本身產(chǎn)生不同影響,地區(qū)的溫度、濕度等因素均影響其運(yùn)行效果, 部分配電網(wǎng)線路較長(zhǎng), 甚至存在跨區(qū)域的現(xiàn)象, 因此統(tǒng)一控制難度較大, 加之受外部環(huán)境因素的不確定性影響,很容易因此產(chǎn)生較為嚴(yán)重的故障問題。例如, 在夏季, 常出現(xiàn)雷電暴雨天氣, 線路受其周圍環(huán)境、建筑物的影響, 很容易出現(xiàn)損壞或破壞絕緣子的問題, 甚至在雷電襲擊下還可能引發(fā)火災(zāi); 在冬季, 線路受暴雪影響可能產(chǎn)生冰掛, 使得線路的外界載荷加大, 極容易引發(fā)線路斷線的問題[1]。

2.3 外力破壞造成的故障

10kV 配電運(yùn)行范圍較廣, 其線路本身設(shè)置較為復(fù)雜, 可能存在跨區(qū)、跨省等現(xiàn)象, 而其線路周圍勢(shì)必也會(huì)經(jīng)過公路、堆積物等區(qū)域, 造成外力破壞。將線路安裝于公路兩旁, 其可能受到交通運(yùn)輸?shù)挠绊?路上出現(xiàn)違規(guī)車輛等, 產(chǎn)生交通事故, 對(duì)電線桿進(jìn)行撞擊, 很可能會(huì)出現(xiàn)斷桿問題。老城區(qū)改造過程中,建筑結(jié)構(gòu)規(guī)模擴(kuò)大, 城市基礎(chǔ)建設(shè)期間, 地下項(xiàng)目建設(shè)增多, 而部分施工方未對(duì)其進(jìn)行充分了解, 隨意開挖, 很可能對(duì)地下的配電線路造成破壞。另外, 基建項(xiàng)目施工過程中, 施工人員技術(shù)不到位、操作不規(guī)范, 或線路使用過程中, 用戶使用不規(guī)范等, 均容易引發(fā)故障問題。

3 10kV 配電運(yùn)行中故障防范措施

3.1 加強(qiáng)設(shè)備線路維護(hù)維修

10kV 配電運(yùn)行中, 故障防范的根本在于加強(qiáng)設(shè)備線路維護(hù)維修, 從多方面提高設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量, 維護(hù)其穩(wěn)定運(yùn)行。

1) 定期檢查配電變壓器、避雷器、配電線路絕緣子等多種設(shè)備, 注意對(duì)配網(wǎng)中所使用到各種金具進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和質(zhì)量檢查, 及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷問題并加以完善, 以此提高設(shè)備運(yùn)行水平。對(duì)于早期投入的運(yùn)行設(shè)備, 尤其高耗能設(shè)備和柱上油開關(guān), 要及時(shí)更換。此外, 還可根據(jù)實(shí)際情況, 適當(dāng)加裝柱上真空開關(guān)于配電線路上, 如下圖1 所示, 以此縮小線路故障范圍, 快速定位故障情況, 減少停電時(shí)間和停電覆蓋范圍。

圖1 加裝柱上真空開關(guān)

2) 優(yōu)化內(nèi)部設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。就當(dāng)前的10kV 配電線路運(yùn)行情況來看, 由于內(nèi)部設(shè)計(jì)不足所導(dǎo)致的配電線路故障問題價(jià)位常見。因此, 在線路設(shè)計(jì)過程中, 應(yīng)當(dāng)做好配網(wǎng)設(shè)計(jì)籌劃, 優(yōu)化內(nèi)部設(shè)計(jì)過程, 針對(duì)10kV 配電線路中的變電站布點(diǎn)和線路網(wǎng)絡(luò)布設(shè)等多方面問題加以科學(xué)設(shè)計(jì), 提高其合理性。同時(shí), 相關(guān)管理人員應(yīng)當(dāng)將配電線路中的絕緣設(shè)備、絕緣導(dǎo)線、線路開關(guān)等構(gòu)件位置和實(shí)際情況詳細(xì)記錄, 結(jié)合區(qū)域配網(wǎng)體系整體運(yùn)行情況, 確定線路疏密程度等, 以此為基礎(chǔ), 不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)內(nèi)部細(xì)節(jié)。

3) 加大對(duì)配網(wǎng)改造優(yōu)化力度。對(duì)于變電站、配網(wǎng)結(jié)構(gòu)等加強(qiáng)改造和優(yōu)化, 使其布局更加合理, 提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和施工質(zhì)量, 使得線路的絕緣能力提升, 促進(jìn)環(huán)網(wǎng)供電的實(shí)現(xiàn), 不斷提升配網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和靈活性。

4) 強(qiáng)化設(shè)備線路的巡檢和負(fù)荷監(jiān)測(cè)。對(duì)于10kV配電運(yùn)行中的設(shè)備線路等, 進(jìn)行有計(jì)劃地針對(duì)性巡檢, 并進(jìn)行負(fù)荷監(jiān)測(cè)。尤其對(duì)于處于用電高峰期的設(shè)備線路, 檢查其饋線和配變負(fù)荷情況, 注意及時(shí)調(diào)整, 維持負(fù)荷平衡, 以防止出現(xiàn)連接線夾、接頭等過載發(fā)熱的情況, 避免設(shè)備被燒毀破壞[2]。

5) 強(qiáng)化線路運(yùn)行管理。首先, 明確管理制度,簽訂相關(guān)責(zé)任書, 對(duì)于故障問題務(wù)必做到徹底排查原因, 對(duì)于所排查出的故障務(wù)必完全解決, 將故障產(chǎn)生的情況, 如區(qū)域跳閘次數(shù)、停電市場(chǎng)等與相關(guān)責(zé)任單位的考核績(jī)效相掛鉤。其次, 強(qiáng)化線路現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行管理, 制定嚴(yán)格的管理制度, 制定相關(guān)技術(shù)檔案, 其中包括配網(wǎng)接線圖、塔桿明細(xì)表、設(shè)備運(yùn)行記錄、交叉跨越等相關(guān)信息, 注意對(duì)定期巡檢情況進(jìn)行詳細(xì)記錄, 重點(diǎn)記錄故障及其處理情況。另外, 還需針對(duì)常出現(xiàn)的故障問題, 制定應(yīng)急預(yù)案, 組織相關(guān)人員開展業(yè)務(wù)培訓(xùn), 提高其能力素質(zhì), 結(jié)合激勵(lì)機(jī)制, 提高技術(shù)人員的工作積極性, 保證巡檢到位和故障處理質(zhì)量。根據(jù)應(yīng)急預(yù)案, 開展常態(tài)化故障搶救演習(xí), 確保技術(shù)人員能夠技術(shù)完成相關(guān)故障排查和搶險(xiǎn)工作。

3.2 加強(qiáng)新技術(shù)設(shè)備應(yīng)用

新技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用, 能夠有效提高10kV 配電線路的質(zhì)量, 助力10kV 配電穩(wěn)定運(yùn)行, 并提高故障定位排查和防范能力, 維護(hù)線路安全運(yùn)行。

1) GPS 技術(shù)的應(yīng)用。當(dāng)前, 城市用電負(fù)荷不斷加大, 10kV 配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)模也隨之不斷擴(kuò)大, 支路和接點(diǎn)不斷增加, 在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行下, 桿塔上的編號(hào)會(huì)不斷模糊, 信息不清會(huì)嚴(yán)重影響巡線和檢修工作的高效開展。在此情況下, 應(yīng)用GPS 技術(shù), 能夠有效定位桿塔和配變位置, 保證其定位準(zhǔn)確性, 進(jìn)而提高故障定位和檢修效率。

2) 自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。通過自動(dòng)化技術(shù), 實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化, 可對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè), 對(duì)配電網(wǎng)中的各元件運(yùn)行情況實(shí)時(shí)掌握, 以此及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并對(duì)其加以解決。

3) 小電流接地自動(dòng)選線裝置的使用。在10kV配電中, 安裝小電流接地自動(dòng)選線裝置, 能夠自動(dòng)化對(duì)發(fā)生單相接地故障的線路進(jìn)行選擇, 保證選擇過程的準(zhǔn)確性和高效性, 以轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)人工選線的方式, 提高故障檢修的精準(zhǔn)性和效率, 避免對(duì)非故障線路的篩選停電, 保證供電穩(wěn)定性[3]。如圖2 所示, 即為小電流接地自動(dòng)選線裝置工作原理:

圖2 小電流接地自動(dòng)選線裝置工作原理

4) 線路接地故障指示器的使用。在配電線路的支路接點(diǎn)上, 安裝線路接地故障指示器, 能夠進(jìn)一步輔助故障排查人員, 鎖定故障范圍和故障類型等, 提高故障防范準(zhǔn)確性。

5) 真空斷路器的使用。在正在改造或新建的配電線路分支或分段中, 使用滅弧性能高、絕緣效果好, 壽命和檢測(cè)周期長(zhǎng)的真空斷路器, 能夠有效降低線路運(yùn)行中斷路器發(fā)生故障的概率。

3.3 加大自然因素預(yù)警防范

針對(duì)自然因素產(chǎn)生的故障問題, 采取預(yù)警防范措施至關(guān)重要。對(duì)此, 可從以下幾方面進(jìn)行:

1) 提高避雷能力。應(yīng)當(dāng)提高絕緣子的耐雷能力, 尤其是針式絕緣子, 更是要提高其耐雷性能。就10kV 配電線路運(yùn)行情況來看, 懸式絕緣子極少會(huì)在雷擊的情況下, 出現(xiàn)閃絡(luò)的故障問題, 而針式絕緣子則更容易受雷擊出現(xiàn)故障, 因此, 提高針式絕緣子的耐雷性能, 能夠有效提高線路的防雷能力[4]。為更好地實(shí)現(xiàn)提升防雷性能, 還可安裝線路避雷器, 這種方式更加便捷且成本較低。在變電所10kV 出線端安裝金屬氧化物避雷器, 并在容易長(zhǎng)期受到雷擊的線路上安裝防雷金具或金屬氧化物避雷器, 同時(shí), 也可在變壓器的高低壓側(cè), 安裝與之電壓等級(jí)相適應(yīng)的避雷器, 以起到避雷效果。

2) 避免鳥害破壞。在10kV 配電運(yùn)行的過程中,鳥害也是對(duì)其破壞較為嚴(yán)重的自然因素類型。以往針對(duì)鳥害的故障防范措施, 主要使用在電線桿頂部涂抹反光風(fēng)車或油漆的方式, 以此驅(qū)趕鳥類原理線路?，F(xiàn)階段, 隨著技術(shù)的不斷升級(jí)和優(yōu)化, 對(duì)于鳥害的防范措施, 可以使用更加先進(jìn)的技術(shù)形式, 使用電子驅(qū)鳥裝置或磁性驅(qū)鳥漆, 或使用鋁合金擋板等, 防治鳥害。

3) 加強(qiáng)氣象監(jiān)測(cè)和預(yù)警。相關(guān)部門與氣象部門之間保持合作聯(lián)系, 獲得充分信息資料, 及時(shí)獲取氣象信息, 以此為基礎(chǔ), 對(duì)供電企業(yè)發(fā)出預(yù)警, 及時(shí)采取防范措施, 最大程度地規(guī)避風(fēng)險(xiǎn), 降低氣象因素所帶來的經(jīng)濟(jì)損失。另外, 還可加強(qiáng)對(duì)接地網(wǎng)的定期檢測(cè), 保證其接地阻值始終符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.4 強(qiáng)化外力破壞事故管理

外力破壞事故多種多樣, 不同類型的破壞手段也產(chǎn)生不同的影響效果, 因此, 針對(duì)外力破壞進(jìn)行管理是一項(xiàng)相對(duì)繁雜的工程, 針對(duì)幾個(gè)重點(diǎn)破壞類型進(jìn)行防范措施分析:

1) 交通事故管理。為避免由于交通事故對(duì)電線桿等造成損傷, 進(jìn)而對(duì)線路造成破壞, 可在交通道路上, 使用明顯的反光漆涂于桿塔上, 使用反光標(biāo)志管套在拉線上, 以此引起各行駛車輛的注意, 避免其在運(yùn)行過程中撞擊桿塔或混凝土墩, 維護(hù)線路安全。

2) 建筑設(shè)施管理。首先, 相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)與城市規(guī)劃部門的合作, 以部門配合形式, 做好建筑施工中的安全生產(chǎn)管理, 確保在建筑施工中降低電力事故發(fā)生的概率。同時(shí), 在建筑周圍, 完善線路桿塔、埋地電纜等標(biāo)志牌或警告牌, 確保建筑施工不會(huì)對(duì)線路運(yùn)行造成破壞。同時(shí), 還應(yīng)指派專門人員, 巡視檢查配電線路情況, 做好線路的清障工作, 確保線路通道滿足標(biāo)準(zhǔn)要求規(guī)定, 對(duì)于防護(hù)區(qū)內(nèi)存在的可能影響線路安全運(yùn)行的建筑或樹木及時(shí)整頓或清理。對(duì)于線路周圍的違章建筑, 要及時(shí)制止, 并下發(fā)通知書, 以此避免其對(duì)線路造成危害。

3) 人力破壞管理。為了避免群眾對(duì)10kV 配電線路實(shí)施無意或惡意破壞, 應(yīng)當(dāng)加大宣傳教育, 以張貼宣傳畫、散發(fā)宣傳單、粉刷警示標(biāo)語等宣傳方式,對(duì)電力設(shè)施相關(guān)保護(hù)條例進(jìn)行重點(diǎn)宣傳, 提高群眾認(rèn)識(shí), 使其自覺維護(hù)線路完整。同時(shí), 為進(jìn)一步約束群眾行為, 還可通過加大執(zhí)法力度的方式, 對(duì)破壞線路運(yùn)行的人員予以嚴(yán)重的懲罰。此外, 為降低人力破壞, 還不能忽略用戶設(shè)備管理。對(duì)于重大設(shè)備缺陷問題, 要及時(shí)向用戶發(fā)放通知書, 對(duì)設(shè)備故障情況和其容易帶來的危害進(jìn)行詳細(xì)說明, 以此優(yōu)化用戶的電力設(shè)備使用情況, 維護(hù)設(shè)備運(yùn)行安全。

4 結(jié)束語

綜上所述, 在電力網(wǎng)絡(luò)體系當(dāng)中, 10kV 配電線路占據(jù)重要地位, 其直接影響供電質(zhì)量, 關(guān)乎居民的正常生活。考慮到10kV 配電運(yùn)行中, 常由于外力破壞、設(shè)備線路問題和自然因素等產(chǎn)生故障問題, 所以, 在進(jìn)行故障防范的過程中, 也應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)從這三方面采取有效措施, 加強(qiáng)設(shè)備線路維護(hù)維修、加強(qiáng)新技術(shù)設(shè)備應(yīng)用、加大自然因素預(yù)警防范、強(qiáng)化外力破壞事故管理等, 維護(hù)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。