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摘要:电力架空线路故障包括导线的损伤故障、导线发热故障、接地故障、雷害故障、弧光短路故障等,根据不同类型的故障应采取相应的处理方法。查找常见的接地故障一般采用试拉各线路的方法。
关键词:架空线路;故障;查找;处理
电力架空线路各部件除了承受正常的机械负荷和电力负荷外,还需经受自然灾害的袭击,因而使架空线路日趋损坏而引起故障。因此,对架空线路的设备应进行定期巡视,至少每月进行一次巡视。
1、导线的断股、损伤和闪络烧伤故障
刮风会使导线、架空线路产生振动或摆动而造成断股,甚至发生导线之间相互碰撞而引起相间短路,烧伤导线造成跳闸而使线路停电。导线的振动和断股一般发生在导线悬挂处。
1.1 产生故障的原因
(1)引线弛度较大,且细而轻,易受风吹摆动,长期以后,在被线夹夹住的地方,铝线因反复曲折而在弯曲部分“疲劳”,开始发生单股折断,逐渐发展到由外层到内层断股。导线断股后,有效面积减少,机械强度降低,每股所受的拉力增加,因此便加速了断股的发展,同时未断股的电流密度增加,引起导线因过载而发热,最后造成断线。
(2)当风速在0.5~4m/s时,容易引起导线周期性的上、下振动,导致导线断股。
(3)当风速在5~20m/8时,由于振幅较大,易引起全挡导线做波浪式的起伏运动,造成相间或导线对地的闪络,导致线路停电事故。
(4)在5~8级大风时,架空线路的各相导线摆动不一,如线间距离较小或各相导线弛度不均衡时,就会发生碰线事故或线间放电闪络故障。
(5)导线、架空地线在制造上有缺陷,如有断股等情况,或因受大气中水分子及腐蚀性气体的作用,使导线氧化、生锈变质而减弱机械强度,于是在刮大风时亦会引起断线。
1.2 处理方法
(1)对于风吹摆动较大的导线,应进行调整,松的应调紧,或在两杆塔中间加装一根杆塔,以缩短档距,使导线稳定。
(2)在线夹附近的导线上加装防震锤、护线条,以防止导线振动。
(3)对耐张塔上的跳线,应注意其摆动的情况,在最大摆度时应不至于对杆塔、横担或拉线发生放电,如有这种可能,一般可用绝缘子串来固定,亦可在跳线上附加一根铁棍,这样就能有效地解决跳线因受风而摆动。
2、导线弛度超过允许值而造成导线弧光短路故障
导线架设在杆塔上,在相邻两座杆塔间,均垂下一个弧形曲线,其下垂的幅度称为弧垂或弛度。相邻两杆的水平距离称为档距。导线弛度大小与档距长度、导线重量、架线松紧以及气温、风、冰雪等自然条件有关,但应符合设计规定。如导线弛度超过允许值,将会造成架空线路的故障。必须及时进行调整,以确保线路安全运行。
3、导线发热故障
架空导线大部分采用钢芯铝绞线,而钢芯铝绞线的允许温度为70℃。导线在正常运行时,不应超过允许温度,即应监视导线的实际负荷电流不应超过安全电流。因为导线的过负荷运行,会使导线温度超过允许值,从而引起导线激烈氧化,使铝导线表面起泡或发白,长时间过负荷运行,就会损坏导线。导线因过负荷发热后,会使金属抗拉强度降低。发现导线过负荷时,应降低负荷,使电流在额定值以内,从而确保架空线路的安全运行。
4、接地故障
4.1 接地故障现象
线路的接地可分为:单相接地、两相接地和三相接地。接地故障有永久性接地和瞬时性接地两种。前者通常是绝缘击穿导线落地等,后者通常为雷电闪络和导线上落有异物等。其中最常见的是架空线路单相接地。
4.2 接地线路的查找
目前,确定接地线路一般采用试拉各线路的方法。应按下列步骤处理单相接地故障:
(1)判明是否真正发生单相接地。
(2)判明是哪一相接地。
(3)寻找哪一条线路接地。
操作时按线路负荷的轻、重和线路的长、短或线路的故障率等实际情况确定拉开线路的顺序,若拉开某一线路时,接地信号消失,说明接地就在该线路上。
4.3 寻找接地点
对于较短的架空配电线路寻找接地点时,可安排人员沿线进行全面检查,但是对于较长的架空配电线路寻找接地点时,宜采用优选法进行。首先在线路长度的1/2处的耐张杆进行分段,分别拆开线路三相的引流线,使整个线路分为两段,然后用2500V兆欧表分别测量三相导线的绝缘电阻,根据测量结果可判明线路的某段接地或两段均接地。其次根据判断结果继续分段查找,逐步缩小查找范围。待接地范围缩小到一定程度,可安排人员沿线进行全面检查。这样可节省时间,减少劳动量,从而提高工作效率。
4.4 注意事项
在分段测量线路的绝缘电阻时必须拆开线路三相的引流线,然后分别测量各段三相导线的绝缘电阻,其原因如下:
(1)有的线路较长,导线在途中进行换位,在没有标明A、B、C相的情况下,防止漏测故障相绝缘电阻,引起错误判断;
(2)认为产生单相不完全接地时,对地电压最低的一相必定是接地相,因此只测一相绝缘电阻,而实际上有可能漏测了故障相,易出差错
(3)线路有可能多点接地等。因此,当发生架空线路接地时,必须认真检测、判断准确,工作中不能马虎。
5、导线的雷害故障
大气过电压是指由于雷击引起的过电压,又称雷电过电压。此种过电压是由直击雷与感应雷所引起的。在架空线路的全部事故中,约有40%~60%为雷害引起的。
线路附近落雷所引起的过电压叫感应过电压,其数值可达到lOOkv左右,最高可达到300kv,很容易引起绝缘子对地发生闪络,特别是绝缘子表面脏污或绝缘存在缺陷时,更容易发生故障。
如果雷直接落到线路上,由于雷电电压很高,对任何架空线路均是危险的。
如果雷直击铁塔时,铁塔上会产生很高的电压,可达几百万伏,从而引起雷电电波反击导线的现象,使铁塔与导线间的绝缘发生闪络,此时导线上也有很高的感应过电压,一般可达到300~400kv,这可能引起相邻两相导线间的绝缘发生闪络。当雷直击导线时,也会引起杆塔与导线间的绝缘子闪络。当雷直接落在杆塔中间架空地线上时,会产生高压的雷电波,该雷电波一般经架空地线而流入大地。但是,若杆塔的接地装置不合格,或导线与架空地线之间距离不够时,亦可能在架空地线与导线之间发生闪络。
当线路遭受雷击发生故障引起跳闸后,电弧就会熄灭。此时,如果绝缘子和导线的烧伤并不严重,则可以重新合闸送电;如果绝缘子和导线烧伤严重,则应将线路停电,然后进行修理。
为保证架空线路的安全运行,可以采取在架空线路上架设架空地线的防雷措施,架空地线可以遮住导线,只要是保护导线不受直接雷击,使雷尽量落在架空地线本身上,并通过杆塔上的金属部分和埋设在地下的接地装置,使雷电电流入大地,从而确保了线路的安全运行。
关键词:架空线路;故障;查找;处理
电力架空线路各部件除了承受正常的机械负荷和电力负荷外,还需经受自然灾害的袭击,因而使架空线路日趋损坏而引起故障。因此,对架空线路的设备应进行定期巡视,至少每月进行一次巡视。
1、导线的断股、损伤和闪络烧伤故障
刮风会使导线、架空线路产生振动或摆动而造成断股,甚至发生导线之间相互碰撞而引起相间短路,烧伤导线造成跳闸而使线路停电。导线的振动和断股一般发生在导线悬挂处。
1.1 产生故障的原因
(1)引线弛度较大,且细而轻,易受风吹摆动,长期以后,在被线夹夹住的地方,铝线因反复曲折而在弯曲部分“疲劳”,开始发生单股折断,逐渐发展到由外层到内层断股。导线断股后,有效面积减少,机械强度降低,每股所受的拉力增加,因此便加速了断股的发展,同时未断股的电流密度增加,引起导线因过载而发热,最后造成断线。
(2)当风速在0.5~4m/s时,容易引起导线周期性的上、下振动,导致导线断股。
(3)当风速在5~20m/8时,由于振幅较大,易引起全挡导线做波浪式的起伏运动,造成相间或导线对地的闪络,导致线路停电事故。
(4)在5~8级大风时,架空线路的各相导线摆动不一,如线间距离较小或各相导线弛度不均衡时,就会发生碰线事故或线间放电闪络故障。
(5)导线、架空地线在制造上有缺陷,如有断股等情况,或因受大气中水分子及腐蚀性气体的作用,使导线氧化、生锈变质而减弱机械强度,于是在刮大风时亦会引起断线。
1.2 处理方法
(1)对于风吹摆动较大的导线,应进行调整,松的应调紧,或在两杆塔中间加装一根杆塔,以缩短档距,使导线稳定。
(2)在线夹附近的导线上加装防震锤、护线条,以防止导线振动。
(3)对耐张塔上的跳线,应注意其摆动的情况,在最大摆度时应不至于对杆塔、横担或拉线发生放电,如有这种可能,一般可用绝缘子串来固定,亦可在跳线上附加一根铁棍,这样就能有效地解决跳线因受风而摆动。
2、导线弛度超过允许值而造成导线弧光短路故障
导线架设在杆塔上,在相邻两座杆塔间,均垂下一个弧形曲线,其下垂的幅度称为弧垂或弛度。相邻两杆的水平距离称为档距。导线弛度大小与档距长度、导线重量、架线松紧以及气温、风、冰雪等自然条件有关,但应符合设计规定。如导线弛度超过允许值,将会造成架空线路的故障。必须及时进行调整,以确保线路安全运行。
3、导线发热故障
架空导线大部分采用钢芯铝绞线,而钢芯铝绞线的允许温度为70℃。导线在正常运行时,不应超过允许温度,即应监视导线的实际负荷电流不应超过安全电流。因为导线的过负荷运行,会使导线温度超过允许值,从而引起导线激烈氧化,使铝导线表面起泡或发白,长时间过负荷运行,就会损坏导线。导线因过负荷发热后,会使金属抗拉强度降低。发现导线过负荷时,应降低负荷,使电流在额定值以内,从而确保架空线路的安全运行。
4、接地故障
4.1 接地故障现象
线路的接地可分为:单相接地、两相接地和三相接地。接地故障有永久性接地和瞬时性接地两种。前者通常是绝缘击穿导线落地等,后者通常为雷电闪络和导线上落有异物等。其中最常见的是架空线路单相接地。
4.2 接地线路的查找
目前,确定接地线路一般采用试拉各线路的方法。应按下列步骤处理单相接地故障:
(1)判明是否真正发生单相接地。
(2)判明是哪一相接地。
(3)寻找哪一条线路接地。
操作时按线路负荷的轻、重和线路的长、短或线路的故障率等实际情况确定拉开线路的顺序,若拉开某一线路时,接地信号消失,说明接地就在该线路上。
4.3 寻找接地点
对于较短的架空配电线路寻找接地点时,可安排人员沿线进行全面检查,但是对于较长的架空配电线路寻找接地点时,宜采用优选法进行。首先在线路长度的1/2处的耐张杆进行分段,分别拆开线路三相的引流线,使整个线路分为两段,然后用2500V兆欧表分别测量三相导线的绝缘电阻,根据测量结果可判明线路的某段接地或两段均接地。其次根据判断结果继续分段查找,逐步缩小查找范围。待接地范围缩小到一定程度,可安排人员沿线进行全面检查。这样可节省时间,减少劳动量,从而提高工作效率。
4.4 注意事项
在分段测量线路的绝缘电阻时必须拆开线路三相的引流线,然后分别测量各段三相导线的绝缘电阻,其原因如下:
(1)有的线路较长,导线在途中进行换位,在没有标明A、B、C相的情况下,防止漏测故障相绝缘电阻,引起错误判断;
(2)认为产生单相不完全接地时,对地电压最低的一相必定是接地相,因此只测一相绝缘电阻,而实际上有可能漏测了故障相,易出差错
(3)线路有可能多点接地等。因此,当发生架空线路接地时,必须认真检测、判断准确,工作中不能马虎。
5、导线的雷害故障
大气过电压是指由于雷击引起的过电压,又称雷电过电压。此种过电压是由直击雷与感应雷所引起的。在架空线路的全部事故中,约有40%~60%为雷害引起的。
线路附近落雷所引起的过电压叫感应过电压,其数值可达到lOOkv左右,最高可达到300kv,很容易引起绝缘子对地发生闪络,特别是绝缘子表面脏污或绝缘存在缺陷时,更容易发生故障。
如果雷直接落到线路上,由于雷电电压很高,对任何架空线路均是危险的。
如果雷直击铁塔时,铁塔上会产生很高的电压,可达几百万伏,从而引起雷电电波反击导线的现象,使铁塔与导线间的绝缘发生闪络,此时导线上也有很高的感应过电压,一般可达到300~400kv,这可能引起相邻两相导线间的绝缘发生闪络。当雷直击导线时,也会引起杆塔与导线间的绝缘子闪络。当雷直接落在杆塔中间架空地线上时,会产生高压的雷电波,该雷电波一般经架空地线而流入大地。但是,若杆塔的接地装置不合格,或导线与架空地线之间距离不够时,亦可能在架空地线与导线之间发生闪络。
当线路遭受雷击发生故障引起跳闸后,电弧就会熄灭。此时,如果绝缘子和导线的烧伤并不严重,则可以重新合闸送电;如果绝缘子和导线烧伤严重,则应将线路停电,然后进行修理。
为保证架空线路的安全运行,可以采取在架空线路上架设架空地线的防雷措施,架空地线可以遮住导线,只要是保护导线不受直接雷击,使雷尽量落在架空地线本身上,并通过杆塔上的金属部分和埋设在地下的接地装置,使雷电电流入大地,从而确保了线路的安全运行。