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摘要:在我国,10kV电压等级主要用于城市、乡镇配电网建设中,而10kV架空线路更是乡镇农网配电线路的主要构成形式。10kV架空线路主要采用辐射型结线方式,由于受线路避雷措施、线路分段开关设置、线行附近树藤生长、外力破坏等诸多因素影响,架空线路故障率较电缆线路明显高出很多。因此,在不断加强配网建设的同时更要对配网运行和检修工作提高重视,从而可以很大程度上降低电力事故的发生概率,降低故障损失。
关键词:10 kV配网;架空线路;运行维护;检修
中图分类号:U665文献标识码: AC
10kV架空线路配电网是城市、乡镇配网的主要类型,这种线路在运行中会存在诸多问题,单相或两相对地短路与倒杆断线引起的断路就是常见的故障。单相接地引发的对地短路是目前我国小城镇和农村配网在实际运行中主要存在的故障,此故障大约占全部电力故障的70%左右,雷雨风雪等天气的影响、绝缘护层的破坏等都会引发单相接地短路故障,例如导线本身有热胀冷缩的物理特性,当炎热夏天时,在高温作用下导线发生热胀变长,导致弧垂降低,很容易造成线路短路。所以,不能小觑对运行中的电力配网进行维护与检修的工作。
1. 架空配电线路的基本要求
线路的基本要求包括以下几个方面:
①线路路径的基本要求:为节约投资成本,方便运输、施工和运行维护,线路架设的路径应选择地形平坦,架设在公路、道路两侧。同时还要综合考虑未来的发展需求,为今后城市规划和电网规划留有余地,统筹兼顾目前和未来发展两个方面。
②对架空线路的基本要求:要保证对用户可靠地、不间断地供电,就要保证线路架设的质量并加强运行维修工作,防止发生事故;用电设备的安全和经济运行在很大程度上取决于电压质量的好坏,10 kV电力用户的电压变动为-7%~+7%;并且尽量降低送电过程中的线路损耗,也是维持经济供电的一种方法。
2. 10 kV架空配电线路的运行维护
2.1 巡视
巡视是保障电力网正常运行最基本的维护工作。10kV架空线路配网在架设完成投入使用后即要进行定期巡视,从而把握线路运行的第一手资料,譬如架空线路设备的绝缘完整性,它对配网安全运行起着至关重要的作用,但是绝缘设备容易受到雷击、大风和腐蚀的影响,使其特性发生改变,导电性增强,直接引发短路故障。
因此开展定期巡视势在必然,不但要及时发现可能存在的隐患或缺陷问题,还要将发现的问题按轻重缓急列入检修、技改项目中加以解决。
配网架空线路巡视的主要内容包括对杆塔、架空导线、金具、防雷装置等主要设备的检查,重点关注水塘泥沼附近的杆塔基础是否牢固、导线及拉线是否有断股、各类绝缘子是否损伤或者雷击痕迹、横担金具是否变形、线行下方是否有高杆植物、是否存在外力破坏的可能等危及线路安全运行的因素。
在线路高峰负荷或阴雾天气、夏季高温时,为检查导线连接点有无发热打火现象,绝缘子表面有无闪络现象等,还需进行开展夜间巡视。此外针对各地区气候特征,在雷雨、台风、雾霭天气时有必要适时开展特殊巡视,防止特殊天气引起线路故障。沿海地区要加强防风加固措施的执行,雷雨多发地区要提高线路防雷设施的投入,烟尘污染严重的地区要安排定期对绝缘子进行清洗等。
2.2 架空线路巡视工作中应注意事项
①为确保人身安全,在巡视中应视所有线路都带电,并且为避免断线落到行人身上,应顺着线路风侧行走。
②登杆工作必须保证至少有两个人巡视。
③对于架空线路掉落或悬挂半空的情况,首先阻止他人靠近,并在断线周围8 m范围内不得进入行人。其次报与相关部门迅速处理。
④对于巡视中发现的异常问题应及时记录,对于危险情况较大的异常现象应立即报告主管部门进行迅速处理。
3 .10 kV配网架空线路维护检测
3.1 绝缘子测试
为了查明不良绝缘子,一般每年应进行一次测试,其方法是利用特制的绝缘子测试杆,在带电线路上直接进行测量。具体方法有以下两种。
①可变火花间隙型测试杆测量。根据绝缘子串每片绝缘子上的电压分布是不均匀的原理,改变测试杆上电极间的距离,直至放电,即可测得每片绝缘子上的电压。当测出的电压小于完好绝缘子所应分布的电压时,就可判定为不良绝缘子。
②固定火花间隙型测试杆测量。因测试杆电极间的距离已预先按绝缘子的最小电压来整定(一般间隙为0.8 mm),采用该方法不能测出绝缘子串的电压分布,只能发现零值或低值绝缘子。
测试时注意,不能在潮湿、有雾或下雨的天气中测试,测试的次序应从靠近横担的绝缘子试起,直到一串绝缘子测试完为止。
3.2 导线接头测试
导线接头是个薄弱环节,经长期运行的接头,接触电阻可能会增大,接触恶化的接头,夜间可看到发热变红的现象。因此,除正常巡视外,还应定期测量接头的电阻。可用以下两种方式进行测试。
①电压降法。正常接头两端的电压降,一般不超过同样长度导线的电压降的1.2倍。若超过2倍,应更换接头才能继续运行,以免引起事故。
测量时,可在带电线路上直接测试负荷电流在导线连接处的电压降,也可在停电后,通直流电进行电压降的测量,但带电测试要注意安全。
②温度法。温度法主要是通过测量导线接头温度,来判定接头的连接质量是否符合质量标准,检测原理是利用紅外线远距离测温。
4. 10 kV配电线路防护
4.1 线路过负荷防护
①对大负荷线路进行分路。通过对线路进行切改,将一部分负荷转移到负荷较小线路。
②对配电线路进行改进,加大导线截面,增大载流元件载流量。
4.2 防雷
4.2.1 中压配电线路防雷措施
①一般配电线路不装设避雷线,局部易受雷击杆塔,可安装独立避雷针。但独立避雷针增大了感应雷过电压的几率,安装与否视具体情况而定。
②通常做法是安装避雷器。在配电线路首端、干线及支线末端,分段及联络负荷开关、配电变压器、电缆终端等处安装避雷器。目前,在配电线路中主要应用氧化锌避雷器和阀型避雷器两种,氧化锌避雷器正在逐步取代阀型避雷器。
③提高线路绝缘水平。对于铁横担线路,采用高于线路额定电压一个等级的针式绝缘子。 ④采用重合闸。
⑤安装放电间隙。
4.2.2 低压架空配电线路及接户线防雷措施
①对重要用户,低压线进入建筑物前50 m处相线及零线均安装一组低压避雷器,设有专用人工接地装置。进入建筑物后,再装一组低压避雷器(安装在进户开关前火线上)。
②将架空接户线的绝缘子铁脚接地,接地电阻通常不大于300 Ω。
③多雷地区及易受雷击地段直接与架空线路相连的电能表,应加装放电间隙(间距1.5~2 mm),或采用真空放电器、低压避雷器保护。
4.2.3 中压架空绝缘线路防雷
①采用放电箝位绝缘子,该绝缘子配置金属线夹,还设置引弧放电间隙,并将绝缘层剥离处用绝缘罩封闭。或是仅拨开导线固定点处绝缘层,安装金属线夹来承受电弧,保护导线免受工频续流烧损。
②在支持绝缘子旁并列安装环形问隙(或放电针间隙)或氧化锌避雷器。一般统一安装在中相。
4.3 配电线路设备防雷
①配电变压器高压侧跌落保险器以下要安装避雷器。
②为防止低压侧直击雷过电压及感应雷过电压的危害,以及高压侧出现的正、反变换高压,低压侧一般应安装避雷器,尤其在多雷区。
③如果配变低压侧避雷器残压不够低,不足以保护高压侧。可选用Y,Znll连接组别变压器。但因浪费了部分容量,不宜推广,推荐采用低压避雷器。
④配电变压器避雷器(高、低压)引下线、外壳、低压侧中性点要可靠连接接地。接线方式如图2所示。
5. 结 语
总的来说,我国电力事业面临的问题和挑战还很多,尤其是电力事故,给国家和人民带来了巨大的损失,如何做好对电力线路运行的维护和检修的工作,确保电力系统的安全运行,是每个电力工作者应当深入研究的课题,我们相信只要不断时俱进,采用科学高效的方法,构建完善的配电网络系统,就能不断减低故障损失,保证电力系统的安全运行。
参考文献:
[1] 邓伟健.浅论电力变压器的维护与检修技术[J].中国科技信息,2010,(30).
[2] 甘利红,潘占军.工厂电力线路的安全检查和检修[J].科技资讯,2009,(8).
[3] 卓剑光.探讨10 kV以下配电线路的运行维护及检修[J].广西科技信息,2010,(29).
关键词:10 kV配网;架空线路;运行维护;检修
中图分类号:U665文献标识码: AC
10kV架空线路配电网是城市、乡镇配网的主要类型,这种线路在运行中会存在诸多问题,单相或两相对地短路与倒杆断线引起的断路就是常见的故障。单相接地引发的对地短路是目前我国小城镇和农村配网在实际运行中主要存在的故障,此故障大约占全部电力故障的70%左右,雷雨风雪等天气的影响、绝缘护层的破坏等都会引发单相接地短路故障,例如导线本身有热胀冷缩的物理特性,当炎热夏天时,在高温作用下导线发生热胀变长,导致弧垂降低,很容易造成线路短路。所以,不能小觑对运行中的电力配网进行维护与检修的工作。
1. 架空配电线路的基本要求
线路的基本要求包括以下几个方面:
①线路路径的基本要求:为节约投资成本,方便运输、施工和运行维护,线路架设的路径应选择地形平坦,架设在公路、道路两侧。同时还要综合考虑未来的发展需求,为今后城市规划和电网规划留有余地,统筹兼顾目前和未来发展两个方面。
②对架空线路的基本要求:要保证对用户可靠地、不间断地供电,就要保证线路架设的质量并加强运行维修工作,防止发生事故;用电设备的安全和经济运行在很大程度上取决于电压质量的好坏,10 kV电力用户的电压变动为-7%~+7%;并且尽量降低送电过程中的线路损耗,也是维持经济供电的一种方法。
2. 10 kV架空配电线路的运行维护
2.1 巡视
巡视是保障电力网正常运行最基本的维护工作。10kV架空线路配网在架设完成投入使用后即要进行定期巡视,从而把握线路运行的第一手资料,譬如架空线路设备的绝缘完整性,它对配网安全运行起着至关重要的作用,但是绝缘设备容易受到雷击、大风和腐蚀的影响,使其特性发生改变,导电性增强,直接引发短路故障。
因此开展定期巡视势在必然,不但要及时发现可能存在的隐患或缺陷问题,还要将发现的问题按轻重缓急列入检修、技改项目中加以解决。
配网架空线路巡视的主要内容包括对杆塔、架空导线、金具、防雷装置等主要设备的检查,重点关注水塘泥沼附近的杆塔基础是否牢固、导线及拉线是否有断股、各类绝缘子是否损伤或者雷击痕迹、横担金具是否变形、线行下方是否有高杆植物、是否存在外力破坏的可能等危及线路安全运行的因素。
在线路高峰负荷或阴雾天气、夏季高温时,为检查导线连接点有无发热打火现象,绝缘子表面有无闪络现象等,还需进行开展夜间巡视。此外针对各地区气候特征,在雷雨、台风、雾霭天气时有必要适时开展特殊巡视,防止特殊天气引起线路故障。沿海地区要加强防风加固措施的执行,雷雨多发地区要提高线路防雷设施的投入,烟尘污染严重的地区要安排定期对绝缘子进行清洗等。
2.2 架空线路巡视工作中应注意事项
①为确保人身安全,在巡视中应视所有线路都带电,并且为避免断线落到行人身上,应顺着线路风侧行走。
②登杆工作必须保证至少有两个人巡视。
③对于架空线路掉落或悬挂半空的情况,首先阻止他人靠近,并在断线周围8 m范围内不得进入行人。其次报与相关部门迅速处理。
④对于巡视中发现的异常问题应及时记录,对于危险情况较大的异常现象应立即报告主管部门进行迅速处理。
3 .10 kV配网架空线路维护检测
3.1 绝缘子测试
为了查明不良绝缘子,一般每年应进行一次测试,其方法是利用特制的绝缘子测试杆,在带电线路上直接进行测量。具体方法有以下两种。
①可变火花间隙型测试杆测量。根据绝缘子串每片绝缘子上的电压分布是不均匀的原理,改变测试杆上电极间的距离,直至放电,即可测得每片绝缘子上的电压。当测出的电压小于完好绝缘子所应分布的电压时,就可判定为不良绝缘子。
②固定火花间隙型测试杆测量。因测试杆电极间的距离已预先按绝缘子的最小电压来整定(一般间隙为0.8 mm),采用该方法不能测出绝缘子串的电压分布,只能发现零值或低值绝缘子。
测试时注意,不能在潮湿、有雾或下雨的天气中测试,测试的次序应从靠近横担的绝缘子试起,直到一串绝缘子测试完为止。
3.2 导线接头测试
导线接头是个薄弱环节,经长期运行的接头,接触电阻可能会增大,接触恶化的接头,夜间可看到发热变红的现象。因此,除正常巡视外,还应定期测量接头的电阻。可用以下两种方式进行测试。
①电压降法。正常接头两端的电压降,一般不超过同样长度导线的电压降的1.2倍。若超过2倍,应更换接头才能继续运行,以免引起事故。
测量时,可在带电线路上直接测试负荷电流在导线连接处的电压降,也可在停电后,通直流电进行电压降的测量,但带电测试要注意安全。
②温度法。温度法主要是通过测量导线接头温度,来判定接头的连接质量是否符合质量标准,检测原理是利用紅外线远距离测温。
4. 10 kV配电线路防护
4.1 线路过负荷防护
①对大负荷线路进行分路。通过对线路进行切改,将一部分负荷转移到负荷较小线路。
②对配电线路进行改进,加大导线截面,增大载流元件载流量。
4.2 防雷
4.2.1 中压配电线路防雷措施
①一般配电线路不装设避雷线,局部易受雷击杆塔,可安装独立避雷针。但独立避雷针增大了感应雷过电压的几率,安装与否视具体情况而定。
②通常做法是安装避雷器。在配电线路首端、干线及支线末端,分段及联络负荷开关、配电变压器、电缆终端等处安装避雷器。目前,在配电线路中主要应用氧化锌避雷器和阀型避雷器两种,氧化锌避雷器正在逐步取代阀型避雷器。
③提高线路绝缘水平。对于铁横担线路,采用高于线路额定电压一个等级的针式绝缘子。 ④采用重合闸。
⑤安装放电间隙。
4.2.2 低压架空配电线路及接户线防雷措施
①对重要用户,低压线进入建筑物前50 m处相线及零线均安装一组低压避雷器,设有专用人工接地装置。进入建筑物后,再装一组低压避雷器(安装在进户开关前火线上)。
②将架空接户线的绝缘子铁脚接地,接地电阻通常不大于300 Ω。
③多雷地区及易受雷击地段直接与架空线路相连的电能表,应加装放电间隙(间距1.5~2 mm),或采用真空放电器、低压避雷器保护。
4.2.3 中压架空绝缘线路防雷
①采用放电箝位绝缘子,该绝缘子配置金属线夹,还设置引弧放电间隙,并将绝缘层剥离处用绝缘罩封闭。或是仅拨开导线固定点处绝缘层,安装金属线夹来承受电弧,保护导线免受工频续流烧损。
②在支持绝缘子旁并列安装环形问隙(或放电针间隙)或氧化锌避雷器。一般统一安装在中相。
4.3 配电线路设备防雷
①配电变压器高压侧跌落保险器以下要安装避雷器。
②为防止低压侧直击雷过电压及感应雷过电压的危害,以及高压侧出现的正、反变换高压,低压侧一般应安装避雷器,尤其在多雷区。
③如果配变低压侧避雷器残压不够低,不足以保护高压侧。可选用Y,Znll连接组别变压器。但因浪费了部分容量,不宜推广,推荐采用低压避雷器。
④配电变压器避雷器(高、低压)引下线、外壳、低压侧中性点要可靠连接接地。接线方式如图2所示。
5. 结 语
总的来说,我国电力事业面临的问题和挑战还很多,尤其是电力事故,给国家和人民带来了巨大的损失,如何做好对电力线路运行的维护和检修的工作,确保电力系统的安全运行,是每个电力工作者应当深入研究的课题,我们相信只要不断时俱进,采用科学高效的方法,构建完善的配电网络系统,就能不断减低故障损失,保证电力系统的安全运行。
参考文献:
[1] 邓伟健.浅论电力变压器的维护与检修技术[J].中国科技信息,2010,(30).
[2] 甘利红,潘占军.工厂电力线路的安全检查和检修[J].科技资讯,2009,(8).
[3] 卓剑光.探讨10 kV以下配电线路的运行维护及检修[J].广西科技信息,2010,(29).