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[摘 要]配电线路直接面向用户,配电设备质量直接关乎用户安全与稳定用电。为切实解决配电网线路高故障问题,围绕降低故障次数目标,强化高发故障线路治理力度,成立专项整治小组,深入分析故障原因,制定一线路一方案等检修对策,确保供电质量。
[关键词]配电网;高故障线路;整治
中图分类号:TM75 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)43-0132-01
科学技术进步带动了电子系统技术发展的步伐,随着电气设备种类的增加,为配电网系统的质量与安全带来了挑战,为提升供电质量与安全,需要充分发挥配电网设备的优越性能,尤其是对高故障线路的维修,对电力系统高效节能作用的发挥起积极促进作用。综合分析线路故障原因,严抓配电设备质量,制定十防治理措施,提高配电网快速故障自愈能力,实现电力系统的稳中求进。
一、配网线路高故障原因的分析
1.未农改线路
配电网高发故障线路,主要集中在投运后未改造过的线路。此段线路故障频繁,常出现跳闸、线路元件老化等问题,在外力破坏或气候等因素影响下,线路故障发生率显著提升。面对线路故障隐患排除,需要大量的人力、物力等资源,对此线路状况问题难以全面解决。
2.高故障线路防御能力弱
未改造线路防雷等自然灾害能力相对较多,防御设备未及时更新,避雷器等设备严重老化加之自身故障频发,受雷击等自然灾害影响下,绝缘子易被损坏,线路易出现断线、跳闸等故障。其中老式针瓶被击穿故障发生率较高,绝缘子带病运行在自然因素影响下易出现跳闸故障。恶劣天气下,线路频繁出现动作跳闸情况,其中树障因素不能忽视。介于树障清理难度大,树木修剪等需与树主沟通,不仅影响故障维修效率同时也可能出现意见不合等矛盾甚至纠纷。在线路边砍伐树竹也会出现压线等情况,直接影响线路性能。车辆撞击、临近线路施工、金属异物抛掷等外力操作,也会对线路设备造成不同程度的破坏[1]。
3.用户设备
随着人们生活水平的提升,用户电器设备数量逐渐增加,空调、整流器、计算机等设备的正常应用,对变电站变压器、电抗器无功功率的要求较多。当变频器等用电设备流过的电流落后于电压一个相位时,变频器等设备消耗的无功功率增加,各阶次谐波电流的出现,致使配电网线路无功功率或出现谐波电流。基于无功功率角度分析,当无功功率不足,会降低发电机组功率输出、电力企业输电、变电供电能力,直接干扰配网线路安全运行。也会增加电路电压、电能耗损,电压不稳定,电力设备容量作用得不到发挥。基于谐波角度分析,谐波产生首先会直接降低电压,增加配电网线损,导致资源浪费,其次谐波会致使设备发热,加速电力设备老化,缩短设备使用寿命。同时部分敏感性较强的自动化设备或精密仪器,与谐波接触会出现误操作,最后增加电网电相不平衡,易产生负序电流。加之用户设备维护不到位甚至出现陈旧、老化等,导致设备绝缘水平降低,极易引起配电主干线路跳闸。
4.分段开关安装不合理
当分段开关配置不齐全、安装技术不到位、安装地点不合理、保护整定配合度不高等因素,会直接造成大规模停电,没有实现小范围故障控制,高故障多发生在主干线、分段分支用户端、单台配电等部位,重合装置未有效利用[2]。
二、高故障线路的整治对策
1.更新改造
在偏遠乡镇布置与应用35KV电压等级配电装置,传统变电站 10kV母线电压偏低,同时供电半径长且导线截面小,易出现三相不平衡问题。35KV配电装置有较高的经济性,普及树形供电方式,在线路中心设立柱上开关站,随着负荷增长,合理接入35KV 预装式变电站。
2.优化综合整治工作
2.1制定配电“十防”计划
基于防雷害角度分析,根据线路运行与雷电活动等纪录参数,对高发雷击故障线路综合检查,重点完善防弧金具、防雷盲点、避雷器等方面问题。采用瓷横担等高性能绝缘子,依据走廊实际合理使用裸、绝缘导线,雷击防护需提高技术含量,如绝缘横担、脱扣型内间隙避雷器等,可显著提升防雷功能。
基于防树障角度分析,排查高发故障线路环境,及时清理、砍伐线路清障;树障清理难度大可事后或根据停电情况统一整治。对无法砍伐树木需加高杆塔、绝缘化改造,与政府及林业部门等加强合作,共建电力线路廊等生态文明,切实排除树障。
基于防台风角度分析,综合排查易受台风袭击线路,围绕不同季节展开针对性的整治,采取强化杆塔基础、差异化改造配网、防风拉线等措施防台。
防外力破坏方面,在重点整治范围内做好警示标语,城镇区域安装拉线护套、防护拦与补强防撞等措施。施工地段加强与施工单位沟通,下达安全风险告知书并设置警示标志,避免电缆遭受施工破坏。
防设备问题方面,巡视中发现缺陷及时消缺处理,对存在质量问题、安全隐患设备强化台账记录,根据停电情况,围绕轻重缓急原则展开更换,并合理制定巡视周期。
用户影响防范方面,对高发故障尤其是影响公网运行的用户设备,在产权分界点合力安装分界开关,隔离用户故障。加强用户隐患与监督,需调整的设备及时发放治理通知单,避免导致配网停电。
基于防越级跳闸角度分析,首先强化投运开关保护,以及排查摸底工作,围绕先外后内、先支后干线原则定值并检修。强化开关定值管控,将定值结果归至现场验收报告内,上交各检验报告资料后送电。
防冰灾方面,排查出易覆冰杆段,强化巡视对易故障电杆横担加固、拉线补强。
小动物短路问题,主要是鸟害、站房小动物引发的故障问题,及时检查并更新防鸟装置,绝缘化处理耐张杆终端杆等引流线。站内封堵孔洞,电气设备绝缘化处理,如绝缘纸、绝缘护垫等操作。
防污闪方面,梳理各污闪故障高发设备,清理爬电绝缘子,绝缘处理易出现过流速断的装置,利用喷涂RTV涂料、绝缘防护罩、复合型绝缘子等措施,强化抗污闪能力。
2.2完善检修方案
围绕状态评价结果及时完善综合检修方案,合力提出高故障线路治理对策。及时调节过电压保护器、柱上开关保护定值,更换老化高危设备,及时清洗污秽瓷瓶,完善各种接地设备,完善“十防”内容,及时设立标牌补充,检修方案内容应当全面。及时组织综合检修协调会等活动,分解工程量,补充备品备件,制定二次设备补缺计划,切实维护线路安全与质量。尤其是农村配电网线路故障问题,介于资金、改造工程量等因素影响,导致线路故障排除过程漫长,需围绕故障原因,通过一线路一方案针对性维护,实现资源高效利用[3]。
2.3强化施工过程管理
现场施工的管理工作,首先工艺严格把关,其次落实责任制,全过程跟踪管理,对施工偏差及时调整,确保检修质量与效率。故障点检修做好纪录与存档,加强材料整理与保管。
3.提高配电网线路技术含量
针对于无功功率不足问题,采取并联电容器方法补偿,确保供电系统功率因数。谐波抑制方面,利用无源LC滤波器、有源电力滤波器改变谐波源。强化对基于分布式智能的快速故障自愈技术的推广与应用,结合负荷开关、变电站出口保护装置、智能型FTU、光纤工业以太网、通信处理机等系统,通过开环线路故障快速隔离、恢复供电实现快速故障自愈。
总结
配电网高发故障电路的整治工作复杂且繁琐,检修人员技术到位的同时,还需做好故障防范工作,除有效落实“十防”计划外,还需要社会各界的密切配合,如供电用户的规范用电,施工单位的规范施工等。从技术、管理等多层入手防范配电线路故障,同时确保防范措施的针对性与时效性。
参考文献
[1]马军,余英.配电网在线故障检测技术的研究[J].电力与能源,2016(6):695-698.
[2]高正中,张政,龚群英.基于小波变换的配电网单相接地故障仿真研究[J].现代电子技术,2016,39(20):142-145.
[3]易弢,廖俊龙,陈彬,等.配电网电缆故障成本风险评估模型法研究[J].计算机仿真,2016,33(12):128-131.
[关键词]配电网;高故障线路;整治
中图分类号:TM75 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)43-0132-01
科学技术进步带动了电子系统技术发展的步伐,随着电气设备种类的增加,为配电网系统的质量与安全带来了挑战,为提升供电质量与安全,需要充分发挥配电网设备的优越性能,尤其是对高故障线路的维修,对电力系统高效节能作用的发挥起积极促进作用。综合分析线路故障原因,严抓配电设备质量,制定十防治理措施,提高配电网快速故障自愈能力,实现电力系统的稳中求进。
一、配网线路高故障原因的分析
1.未农改线路
配电网高发故障线路,主要集中在投运后未改造过的线路。此段线路故障频繁,常出现跳闸、线路元件老化等问题,在外力破坏或气候等因素影响下,线路故障发生率显著提升。面对线路故障隐患排除,需要大量的人力、物力等资源,对此线路状况问题难以全面解决。
2.高故障线路防御能力弱
未改造线路防雷等自然灾害能力相对较多,防御设备未及时更新,避雷器等设备严重老化加之自身故障频发,受雷击等自然灾害影响下,绝缘子易被损坏,线路易出现断线、跳闸等故障。其中老式针瓶被击穿故障发生率较高,绝缘子带病运行在自然因素影响下易出现跳闸故障。恶劣天气下,线路频繁出现动作跳闸情况,其中树障因素不能忽视。介于树障清理难度大,树木修剪等需与树主沟通,不仅影响故障维修效率同时也可能出现意见不合等矛盾甚至纠纷。在线路边砍伐树竹也会出现压线等情况,直接影响线路性能。车辆撞击、临近线路施工、金属异物抛掷等外力操作,也会对线路设备造成不同程度的破坏[1]。
3.用户设备
随着人们生活水平的提升,用户电器设备数量逐渐增加,空调、整流器、计算机等设备的正常应用,对变电站变压器、电抗器无功功率的要求较多。当变频器等用电设备流过的电流落后于电压一个相位时,变频器等设备消耗的无功功率增加,各阶次谐波电流的出现,致使配电网线路无功功率或出现谐波电流。基于无功功率角度分析,当无功功率不足,会降低发电机组功率输出、电力企业输电、变电供电能力,直接干扰配网线路安全运行。也会增加电路电压、电能耗损,电压不稳定,电力设备容量作用得不到发挥。基于谐波角度分析,谐波产生首先会直接降低电压,增加配电网线损,导致资源浪费,其次谐波会致使设备发热,加速电力设备老化,缩短设备使用寿命。同时部分敏感性较强的自动化设备或精密仪器,与谐波接触会出现误操作,最后增加电网电相不平衡,易产生负序电流。加之用户设备维护不到位甚至出现陈旧、老化等,导致设备绝缘水平降低,极易引起配电主干线路跳闸。
4.分段开关安装不合理
当分段开关配置不齐全、安装技术不到位、安装地点不合理、保护整定配合度不高等因素,会直接造成大规模停电,没有实现小范围故障控制,高故障多发生在主干线、分段分支用户端、单台配电等部位,重合装置未有效利用[2]。
二、高故障线路的整治对策
1.更新改造
在偏遠乡镇布置与应用35KV电压等级配电装置,传统变电站 10kV母线电压偏低,同时供电半径长且导线截面小,易出现三相不平衡问题。35KV配电装置有较高的经济性,普及树形供电方式,在线路中心设立柱上开关站,随着负荷增长,合理接入35KV 预装式变电站。
2.优化综合整治工作
2.1制定配电“十防”计划
基于防雷害角度分析,根据线路运行与雷电活动等纪录参数,对高发雷击故障线路综合检查,重点完善防弧金具、防雷盲点、避雷器等方面问题。采用瓷横担等高性能绝缘子,依据走廊实际合理使用裸、绝缘导线,雷击防护需提高技术含量,如绝缘横担、脱扣型内间隙避雷器等,可显著提升防雷功能。
基于防树障角度分析,排查高发故障线路环境,及时清理、砍伐线路清障;树障清理难度大可事后或根据停电情况统一整治。对无法砍伐树木需加高杆塔、绝缘化改造,与政府及林业部门等加强合作,共建电力线路廊等生态文明,切实排除树障。
基于防台风角度分析,综合排查易受台风袭击线路,围绕不同季节展开针对性的整治,采取强化杆塔基础、差异化改造配网、防风拉线等措施防台。
防外力破坏方面,在重点整治范围内做好警示标语,城镇区域安装拉线护套、防护拦与补强防撞等措施。施工地段加强与施工单位沟通,下达安全风险告知书并设置警示标志,避免电缆遭受施工破坏。
防设备问题方面,巡视中发现缺陷及时消缺处理,对存在质量问题、安全隐患设备强化台账记录,根据停电情况,围绕轻重缓急原则展开更换,并合理制定巡视周期。
用户影响防范方面,对高发故障尤其是影响公网运行的用户设备,在产权分界点合力安装分界开关,隔离用户故障。加强用户隐患与监督,需调整的设备及时发放治理通知单,避免导致配网停电。
基于防越级跳闸角度分析,首先强化投运开关保护,以及排查摸底工作,围绕先外后内、先支后干线原则定值并检修。强化开关定值管控,将定值结果归至现场验收报告内,上交各检验报告资料后送电。
防冰灾方面,排查出易覆冰杆段,强化巡视对易故障电杆横担加固、拉线补强。
小动物短路问题,主要是鸟害、站房小动物引发的故障问题,及时检查并更新防鸟装置,绝缘化处理耐张杆终端杆等引流线。站内封堵孔洞,电气设备绝缘化处理,如绝缘纸、绝缘护垫等操作。
防污闪方面,梳理各污闪故障高发设备,清理爬电绝缘子,绝缘处理易出现过流速断的装置,利用喷涂RTV涂料、绝缘防护罩、复合型绝缘子等措施,强化抗污闪能力。
2.2完善检修方案
围绕状态评价结果及时完善综合检修方案,合力提出高故障线路治理对策。及时调节过电压保护器、柱上开关保护定值,更换老化高危设备,及时清洗污秽瓷瓶,完善各种接地设备,完善“十防”内容,及时设立标牌补充,检修方案内容应当全面。及时组织综合检修协调会等活动,分解工程量,补充备品备件,制定二次设备补缺计划,切实维护线路安全与质量。尤其是农村配电网线路故障问题,介于资金、改造工程量等因素影响,导致线路故障排除过程漫长,需围绕故障原因,通过一线路一方案针对性维护,实现资源高效利用[3]。
2.3强化施工过程管理
现场施工的管理工作,首先工艺严格把关,其次落实责任制,全过程跟踪管理,对施工偏差及时调整,确保检修质量与效率。故障点检修做好纪录与存档,加强材料整理与保管。
3.提高配电网线路技术含量
针对于无功功率不足问题,采取并联电容器方法补偿,确保供电系统功率因数。谐波抑制方面,利用无源LC滤波器、有源电力滤波器改变谐波源。强化对基于分布式智能的快速故障自愈技术的推广与应用,结合负荷开关、变电站出口保护装置、智能型FTU、光纤工业以太网、通信处理机等系统,通过开环线路故障快速隔离、恢复供电实现快速故障自愈。
总结
配电网高发故障电路的整治工作复杂且繁琐,检修人员技术到位的同时,还需做好故障防范工作,除有效落实“十防”计划外,还需要社会各界的密切配合,如供电用户的规范用电,施工单位的规范施工等。从技术、管理等多层入手防范配电线路故障,同时确保防范措施的针对性与时效性。
参考文献
[1]马军,余英.配电网在线故障检测技术的研究[J].电力与能源,2016(6):695-698.
[2]高正中,张政,龚群英.基于小波变换的配电网单相接地故障仿真研究[J].现代电子技术,2016,39(20):142-145.
[3]易弢,廖俊龙,陈彬,等.配电网电缆故障成本风险评估模型法研究[J].计算机仿真,2016,33(12):128-131.