十千伏电力线路故障分析及防范措施

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  【摘要】作为重要的电力供应线路,十分有必要研究十千伏电力线路的故障与防范措施。本文首先介绍了南方某电网十千伏电力线路的故障案例,然后分析了十千伏电力线路的运行故障,在结合常见故障发生原因的基础上,提出了多项防范措施。
  【关键词】十千伏;电力线路;故障分析;防范措施
  一、前言
  在整个供电线路系统中,十千伏电力线路承担着不可替代的功能。由于各方面的影响原因,在多种情况下,十千伏电力线路会出现故障,并影响到正常的电力供应。研究这些故障,并提出防范措施,对于保障电力线路的正常供电有着深远意义。
  二、南方某电网十千伏电力电缆线路系统案例简介
  南方某电网肩负着某区域的供电任务,主要服务对象为:专线用户、企业用户及十千伏供电终端用户。辖区十千伏线路有六个变电站出线,50条线路,全电力电缆线路达到31条,部分电缆线路10条,90%的十千伏末端用户采用电缆出线,电力电缆线路占辖区总线路的60%。
  2010年十千伏电力电缆线路共发生事故34起,其中外力破坏18起,电力电缆中间头击穿6起,电力电缆终端头击穿8起,接点不牢靠发热引起放电1起,结露引起分支箱故障1起。故障的类型可以分为“人为破坏”和“设备故障”两类,其中“人为破坏”故障占到总故障比率的50%以上。
  三、铁路十千伏电力线路运行故障分析
  目前,铁路十千伏电力线路运行中经常会出现一些故障,具体表现在以下几个方面:
  1.设备自身缺陷导致的线路运行故障。当铁路十千伏电力线路在运行过程时,设备自身存在着质量问题,如绝缘外层的质量较差、线路中的铜铝质量不达标、电杆的尺寸、保护层厚度等方面存在着质量问题时,一旦长期暴露于自然环境中,就会出现腐蚀、老化等现象,从而导致线路运行时出现各种故障。同时,电路线路设备的老化或腐蚀等问题也会致使线路无法正常运行。
  2.人力因素导致的线路运行故障。通常架设的十千伏电力线路都处于自然环境中,与人们的生活环境有很大的联系,在日常生活中,人们会因为疏忽或者蓄意破坏等原因而致使电力线路运行时出现故障;同时,随着我国城市化进程的加快,城市规模地不断扩大,电力线路搭架受到地形、空间等因素的影响,致使许多电力线路运行于城市空间,这样就会很容易受到人为因素的影响,如交通事故、操作不规范、蓄意偷盗用电等都会致使线路运行出现故障,从而影响电力单位的生产安全性和居民用电安全。
  3.自然外力因素导致的线路运行故障。铁路十千伏电力线路通常架设于户外,这样线路就长期处在自然环境中,所以在运行过程中很容易受到自然外力因素的影响,如暴风、雷击、闪电、冰雪、地质、地形等自然因素,以及鸟类在上面栖息等因素都会致使线路运行出现故障。由于受雷击作用,线路在运行中常会出现跳闸现象;受暴风作用线路容易出现断落,致使供电暂时中断;冰雪天气容易造成线路以及电杆等断落、坍塌;如果地形地质较为松陷,那么線路塔基以及电杆等就容易发生倒塌或者倾斜;如果鸟类长期栖息在线路上,随着鸟类栖息的越来越多,线路就无法承受较重的重量,这样就容易出现线路断落等问题。这些自然外力因素都会给线路供电的稳定、可靠性以及线路运行安全等造成威胁。
  四、铁路十千伏电力线路常见故障发生的原因
  电力电缆的生产、铺设、施工和运行的任何一个环节出现疏忽,都有可能为故障的发生埋下隐患。10KV电力线路常见故障发生的主要原因有以下几种。
  1.电缆线绝缘老化或受潮
  采用不良工艺制成的电缆,其保护层容易出现不同程度的破裂、电缆终端头的密封效果不好;电缆投入使用后,电缆的保护层被异物击穿或者保护套受到腐蚀,都有可能导致电缆绝缘受潮、绝缘电阻大大降低、电流大幅度提高,最终发生电力故障。另外,由于电流的热效应,在电流的长期作用下,如果再加上电缆处于不良的工作环境,电流产生的热量就很容易导致电缆的物理性质发生变化,致使其绝缘老化甚至失效,电力故障因此而发生。
  2.外力破坏导致电缆故障的发生
  这是铁路十千伏电力线路发生故障的主要原因,占了所有原因的百分之五十以上。这类原因导致的故障,一般都会造成大面积的停电,甚至造成整条线的瘫痪。外力的直接作用导致电缆损坏的情形容易出现在以下几种施工或操作中:在底下管线施工的时候,施工机械没有控制好而导致牵引力过大、电缆被拉断;电缆弯曲的程度过大致使屏蔽层和绝缘层被破坏;在切剥电缆时,切口过深或者切割过度也会直接造成电缆不同程度的破坏。
  3.电缆质量不好
  电缆和电缆附件是组成电力电缆线路的两个不可缺少的部分,它们本身的质量会对电力电缆的安全运行产生直接的影响。质量问题有可能出现在电缆三头、电缆和电缆附件的制作中,比如:制造电缆绝缘层的材料不纯、存在杂质;在运输、贮藏电缆的过程中,由于封闭不够严密致使电缆受潮;电缆接头的制作没按标准等。另外,电缆产品设计不科学,防水不严,材料强度不高,材料陈旧、选用不当等也都会埋下质量隐患。
  4.过热环境或者过电压
  在雷击或者其他冲击的作用下,电力电缆很容易出现过电压现象。若电力电缆线的绝缘层和屏蔽层老化、绝缘层材质不纯含有杂质,情况将更加严重。电缆如果长期处于高电流、过负荷的工作状态。产生的热量将很快导致电力电缆故障。
  五、铁路十千伏电力线路防范维护措施
  1.自然等的防范措施
  提高绝缘子配件的耐雷水平,特别是提高针式绝缘子运行过程中的耐雷水平对减少配电线路的故障有着非常重要的作用。通过分析配电线路运行经验得知,绝缘子有着较高的耐雷水平时,雷击事故出现闪络故障的情况较少。将线路避雷器安装在配电线路中是相对有效、简单以及经济的策略。将防雷金具、氧化物避雷器等安装在容易受雷击以及较长的线路上,并在高低压侧安装相同电压的避雷器,能够有效防止出现故障。应该每隔一段时间对接地电网进行检测,保证接地网有合格的地阻值。同时还应重视和气象部门之间的沟通,一旦出现灾害性天气预警预报时,通过相关措施提前防范,确保最大程度减少气象灾害导致的故障情况。
  2.新设备与新技术的运用防范措施
  (一)在配电线路设备巡查工作的时候,对出现的设备老化和故障现象,必须给以排查与更换,从而维护线路的安全稳定运行。配电线路的安装要便于日后工作人员的巡检,应尽可能缩小因开关停电时造成的影响。
  (二)对不符合安全要求的跌落保险要进行更换;在氧化锌避雷器进行的使用前,需通过科学的试验,从而保证避雷器的稳定工作,预防事故的出现;推广使用复合型绝缘子,需先进行耐压试验,只有满足要求后方能投入使用;对部分老化线路须进行抢修改造,使用先进的绝缘架空导线,更换线卡,最大化的减少线路跳闸事故而带来的经济损失。
  3.预防外力破坏进行维护
  建筑工程在配电线路附近施工时,电力部门应该与施工方主动联络,并签订防护责任书,防止施工造成用电线路出现跳闸的情况。同时,配电线路主要管理部门还应该每隔一段时间对配电线路的违章建筑物、拉线基础。加强对电力设备和设施的保护工作,加大《电力法》、《电力设施保护条例》的宣传力度,普及教育电力知识,打击各种破坏盗窃电力线缆的犯罪行为,与当地公安建立联保网络,如把监视系统来投入到电网系统保护工作中来。
  六、结束语
  通过对十千伏电力线路故障分析的研究,我们可以发现,引起线路故障的原因是多方面的,要研究提出相应的防范措施,就要以这些原因为基础。防范十千伏电力线路出现故障的措施也是多方面的,相关人员应提高认识,深入掌握并应用。
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