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[摘 要]本文根据济源市配电网络近几年发生的故障情况,通过对10kV架空配电线路常见故障分析,提出了相应的解决策略,旨在进一步加强故障巡视防范措施,提高配电网安全运行的可靠性。
[关键词]线路 故障 短路 接地 策略
中图分类号:TM755 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)32-0010-01
10kV架空配电线路常见故障,包括单相接地、相间短路、接地相间短路三种形式。根据电网保护的功能引起相间短路故障时才会跳闸,接地故障并不跳闸,只能发接地信号,10KV系统可以抗单相接地2小时,时间长了就会对另外两相的绝缘造成损坏。在其常见故障中,从时间上又可分有暂态故障和永久故障两类。暂态故障是经过放电后构成相间短路的条件被电弧破坏,构不成短路条件,永久故障则是不能被电弧破坏短路条件,需要人为去干预(检修)。
1 常见故障分析
1.1 异物造成的相间短路。此类故障出现多为大风天气。在街道旁和垃圾回收站附近及其它污秽地段的线路,可能会因为大风造成一些导体、半导体的轻物质刮到线路上,例如带铝箔的塑料纸,带铝箔的油毡纸,线路附近的刮断电视天线,刮断的树枝,废弃录音长带等等都可能造成线路的相间故障,这类故障特点是因短路物质的特性不同查找的困难程度也不同,最难的是录音带,一般会烧毁,剩余部分被风刮走,无法轻易确定故障点,所以查找此类故障应注意残留在导线的短路物质,并观察其在线路上留下的放电点。其防范措施:在所有安全距离不大的T接杆、转角杆、隔离刀闸、跌落式熔断器处实施中相绝缘化,或增加横担长度,提高线路相线间的安全距离,减少导线短路的机率。
1.2 外力破坏,用户端因各类故障造成的相间短路。此类故障多发生交通繁忙、施工复杂地段,过负荷情况下,此类故障也会在好天气,工作时段发生。用户因设备原因造成低压相间短路、变压器烧坏、车辆撞断电杆、超高车刮断导线等等,这些故障一般由用户主动来电询问或报告,可以比较容易掌握故障地点,即使用户没有主动来电询问或报告,查找也容易发现,其一般发生在施工现场、大道两旁等交通比较繁忙的共用场所。
1.3 鸟害造成的相间短路。此类故障多在春夏其期间,鸟类繁殖季节发生,更容易发生的时候是凌晨天气好的时间,此为鸟类开始筑巢的时间,这段时间最难防护,因为不是工作时间。鸟落到线路上、筑巢造成的相间短路引起的跳闸,一般线路直线杆因为线间距离比较大,不会发生鸟害,也没有可靠的支撑点供鸟类筑巢,发生此类故障大多数为线路的T接杆和转角杆,隔离刀闸安装处(因为配电线路技术的原因,隔离刀闸有两相安装在横担的同一侧)因为这些部分联络线密集,导致安全距离虽然满足安全距离30CM的要求,但是安全距离裕量不够,一般的鸟类例如喜鹊、老鹰翅膀展开距离达到40CM以上,而且联络线密集也是鸟类筑巢的良好场所,一旦鸟落到横担上,在下落或者起飞的时候翅膀展开,很容易导致相间短路,筑巢的树枝长短不一,但是一般也在40CM以上,往往引起跳闸。发生这类事故范围比较广,且都处于人迹稀少、水库边、树木繁多的地方,令维护工作量大,效果也不明显,有时眼睁睁看到鸟正要落到故障点。而要在线路上加装防鸟刺和驱鸟器,也因为配电线路点多、面广、线间距离小、耗资大,没有可操作性。
1.4 雷击造成的相间短路。雷击一般发生在农村配电网,城市的配电线路因为周围多为高楼大厦,成为雷击电流的主要引发点,所以城市配电线路基本不受雷击的影响。但是农网线路遍布田间、丘陵、山坡,成为了整个周围的最高点,一旦发生雷击,就成为了雷击电流的通道。因为雷击电压非常高,且电流非常大,配电线路的相间距离和绝缘性能根本不能承受,所以引起线路相间弧光短路或者对地绝缘击穿(绝缘击穿发生处一般为绝缘子、隔离刀闸、跌落式熔断器、低压线路等没有受避雷器保护的设备)导致的接地相间短路。
1.5 树线矛盾造成的相间短路和接地故障。主要是因为线路走廊内树木的清障工作未做彻底,绝缘导线与树木发生摩擦,然后导线对树木放电。原因分析主要是:目前树木砍伐比较困难,与园林单位或个人不好协调,环保树木多,赔偿价格太高;树线矛盾突出的地方普遍存在裸导线;砍伐树木工具比较落后,操作不方便;停电工作不好落实,砍树须趁用其他工作停电时间。
1.6 单相接地故障。此类故障出现时天气一般是阴雨、大雾,大气水分含量高,造成绝缘降低无法维持正常运行。此类故障比较难查找,因为不足以引起跳闸,假如用户侧出了问题,跌落式熔断器的熔管还不跌落,没有明显的判别标志。但是接地故障在夜间带电比较容易查找,因为其打火在巡视中容易发现,白天比较难。对于此类的故障巡视的办法就是靠用户自己发现及时通告,根据经验这样的故障一般由以下原因造成:清障不力,刮风时树枝碰线;绝缘子破裂,使导致接地或绝缘子脏污在雾雨天闪络、放电、绝缘电阻降低;跳线烧断搭到铁担上;导线烧断落到地上导致接;跌落式熔断器、刀闸绝缘、避雷器击穿等;小动物危害引起;导线、跳线因风偏对杆塔放电。在粗略巡视线路后,没有发现接地鼓故障后,建议与调度配合,进行线路柱上断路器试拉,缩小故障范围的办法,尽快隔绝故障点和故障范围,这样可以提高查出故障点的速度。
2 解决的主要策略
2.1 对线路设备质量差的进行走径、换线、换杆改造;并根据线路长度和负荷情况,按供电可靠性有关要求,加装容量匹配和保护定值合适的分段开关和跌落保险,确保线路故障后分段开关跳开或保险熔断,不越级跳闸。
2.2 对于严重污染区的线路段,趁用其他工作停電时间,开展瓷件清扫作业,并督促用户也要开展此项工作。
2.3 运行人员线路巡视要做到认真、仔细、耐心。发现故障隐患准确及时上报,缺陷类别定性准确。每逢故障,必须查清原因,以备改造。
2.4 加强线路防护措施,对于因外界人为因素造成故障的,要加强索赔力度。
2.5 加强用户设备的监管力度和线路通道内的清障工作。
2.6加强和完善配网自动化系统,让系统努力发挥实用性效果,一旦线路设备故障能真正起到自动化作用。
2.7 在污秽严重地区的线路,瓷瓶统一采用P-20防污型,特殊地段瓷瓶要加装防污套裙。尽量开展线路清扫工作。
2.8 在大档距内加装电杆,如果组立电杆困难,就加长横担,保证发生最大风偏时线距符合安全要求。
2.9 完善设备主要是变压器的防雷设施,避雷器一定要试验合格。
2.10 对于市政府美化交通环境、植树造林重点保护区域的线路,供电部门与园林单位应在充分沟通的基础上,妥善解决树木砍伐问题。
3 结语
针对10kV架空配电线路的运行特点:长期处于露天之下运行,又具有点多、线长、面广、走径复杂,设备质量参差不齐,暴露在野外,运行条件差,极易受到气候环境和地理环境等外界因素的影响,又直接面对用户端,供用电情况复杂,这些都是直接或间接影响着配电线路的安全运行。为此,首先必须线路运行的管理工作,加强线路设备的巡视和检修工作,及时消缺,将缺陷消灭在故障之前,使线路事故降到最低程序,提高线路供电可靠性,保证线路安全可靠运行。
作者简介
郑胜利(1968—),男,河南济源人,大专,技师。研究方向:配电线路运行与检修
[关键词]线路 故障 短路 接地 策略
中图分类号:TM755 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)32-0010-01
10kV架空配电线路常见故障,包括单相接地、相间短路、接地相间短路三种形式。根据电网保护的功能引起相间短路故障时才会跳闸,接地故障并不跳闸,只能发接地信号,10KV系统可以抗单相接地2小时,时间长了就会对另外两相的绝缘造成损坏。在其常见故障中,从时间上又可分有暂态故障和永久故障两类。暂态故障是经过放电后构成相间短路的条件被电弧破坏,构不成短路条件,永久故障则是不能被电弧破坏短路条件,需要人为去干预(检修)。
1 常见故障分析
1.1 异物造成的相间短路。此类故障出现多为大风天气。在街道旁和垃圾回收站附近及其它污秽地段的线路,可能会因为大风造成一些导体、半导体的轻物质刮到线路上,例如带铝箔的塑料纸,带铝箔的油毡纸,线路附近的刮断电视天线,刮断的树枝,废弃录音长带等等都可能造成线路的相间故障,这类故障特点是因短路物质的特性不同查找的困难程度也不同,最难的是录音带,一般会烧毁,剩余部分被风刮走,无法轻易确定故障点,所以查找此类故障应注意残留在导线的短路物质,并观察其在线路上留下的放电点。其防范措施:在所有安全距离不大的T接杆、转角杆、隔离刀闸、跌落式熔断器处实施中相绝缘化,或增加横担长度,提高线路相线间的安全距离,减少导线短路的机率。
1.2 外力破坏,用户端因各类故障造成的相间短路。此类故障多发生交通繁忙、施工复杂地段,过负荷情况下,此类故障也会在好天气,工作时段发生。用户因设备原因造成低压相间短路、变压器烧坏、车辆撞断电杆、超高车刮断导线等等,这些故障一般由用户主动来电询问或报告,可以比较容易掌握故障地点,即使用户没有主动来电询问或报告,查找也容易发现,其一般发生在施工现场、大道两旁等交通比较繁忙的共用场所。
1.3 鸟害造成的相间短路。此类故障多在春夏其期间,鸟类繁殖季节发生,更容易发生的时候是凌晨天气好的时间,此为鸟类开始筑巢的时间,这段时间最难防护,因为不是工作时间。鸟落到线路上、筑巢造成的相间短路引起的跳闸,一般线路直线杆因为线间距离比较大,不会发生鸟害,也没有可靠的支撑点供鸟类筑巢,发生此类故障大多数为线路的T接杆和转角杆,隔离刀闸安装处(因为配电线路技术的原因,隔离刀闸有两相安装在横担的同一侧)因为这些部分联络线密集,导致安全距离虽然满足安全距离30CM的要求,但是安全距离裕量不够,一般的鸟类例如喜鹊、老鹰翅膀展开距离达到40CM以上,而且联络线密集也是鸟类筑巢的良好场所,一旦鸟落到横担上,在下落或者起飞的时候翅膀展开,很容易导致相间短路,筑巢的树枝长短不一,但是一般也在40CM以上,往往引起跳闸。发生这类事故范围比较广,且都处于人迹稀少、水库边、树木繁多的地方,令维护工作量大,效果也不明显,有时眼睁睁看到鸟正要落到故障点。而要在线路上加装防鸟刺和驱鸟器,也因为配电线路点多、面广、线间距离小、耗资大,没有可操作性。
1.4 雷击造成的相间短路。雷击一般发生在农村配电网,城市的配电线路因为周围多为高楼大厦,成为雷击电流的主要引发点,所以城市配电线路基本不受雷击的影响。但是农网线路遍布田间、丘陵、山坡,成为了整个周围的最高点,一旦发生雷击,就成为了雷击电流的通道。因为雷击电压非常高,且电流非常大,配电线路的相间距离和绝缘性能根本不能承受,所以引起线路相间弧光短路或者对地绝缘击穿(绝缘击穿发生处一般为绝缘子、隔离刀闸、跌落式熔断器、低压线路等没有受避雷器保护的设备)导致的接地相间短路。
1.5 树线矛盾造成的相间短路和接地故障。主要是因为线路走廊内树木的清障工作未做彻底,绝缘导线与树木发生摩擦,然后导线对树木放电。原因分析主要是:目前树木砍伐比较困难,与园林单位或个人不好协调,环保树木多,赔偿价格太高;树线矛盾突出的地方普遍存在裸导线;砍伐树木工具比较落后,操作不方便;停电工作不好落实,砍树须趁用其他工作停电时间。
1.6 单相接地故障。此类故障出现时天气一般是阴雨、大雾,大气水分含量高,造成绝缘降低无法维持正常运行。此类故障比较难查找,因为不足以引起跳闸,假如用户侧出了问题,跌落式熔断器的熔管还不跌落,没有明显的判别标志。但是接地故障在夜间带电比较容易查找,因为其打火在巡视中容易发现,白天比较难。对于此类的故障巡视的办法就是靠用户自己发现及时通告,根据经验这样的故障一般由以下原因造成:清障不力,刮风时树枝碰线;绝缘子破裂,使导致接地或绝缘子脏污在雾雨天闪络、放电、绝缘电阻降低;跳线烧断搭到铁担上;导线烧断落到地上导致接;跌落式熔断器、刀闸绝缘、避雷器击穿等;小动物危害引起;导线、跳线因风偏对杆塔放电。在粗略巡视线路后,没有发现接地鼓故障后,建议与调度配合,进行线路柱上断路器试拉,缩小故障范围的办法,尽快隔绝故障点和故障范围,这样可以提高查出故障点的速度。
2 解决的主要策略
2.1 对线路设备质量差的进行走径、换线、换杆改造;并根据线路长度和负荷情况,按供电可靠性有关要求,加装容量匹配和保护定值合适的分段开关和跌落保险,确保线路故障后分段开关跳开或保险熔断,不越级跳闸。
2.2 对于严重污染区的线路段,趁用其他工作停電时间,开展瓷件清扫作业,并督促用户也要开展此项工作。
2.3 运行人员线路巡视要做到认真、仔细、耐心。发现故障隐患准确及时上报,缺陷类别定性准确。每逢故障,必须查清原因,以备改造。
2.4 加强线路防护措施,对于因外界人为因素造成故障的,要加强索赔力度。
2.5 加强用户设备的监管力度和线路通道内的清障工作。
2.6加强和完善配网自动化系统,让系统努力发挥实用性效果,一旦线路设备故障能真正起到自动化作用。
2.7 在污秽严重地区的线路,瓷瓶统一采用P-20防污型,特殊地段瓷瓶要加装防污套裙。尽量开展线路清扫工作。
2.8 在大档距内加装电杆,如果组立电杆困难,就加长横担,保证发生最大风偏时线距符合安全要求。
2.9 完善设备主要是变压器的防雷设施,避雷器一定要试验合格。
2.10 对于市政府美化交通环境、植树造林重点保护区域的线路,供电部门与园林单位应在充分沟通的基础上,妥善解决树木砍伐问题。
3 结语
针对10kV架空配电线路的运行特点:长期处于露天之下运行,又具有点多、线长、面广、走径复杂,设备质量参差不齐,暴露在野外,运行条件差,极易受到气候环境和地理环境等外界因素的影响,又直接面对用户端,供用电情况复杂,这些都是直接或间接影响着配电线路的安全运行。为此,首先必须线路运行的管理工作,加强线路设备的巡视和检修工作,及时消缺,将缺陷消灭在故障之前,使线路事故降到最低程序,提高线路供电可靠性,保证线路安全可靠运行。
作者简介
郑胜利(1968—),男,河南济源人,大专,技师。研究方向:配电线路运行与检修