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摘 要:伴随着近几年来我国电力自动化事业的迅猛发展,以及电网规划、建设与改造工程的实施,10 kV配电线路的质量日益受到有关方面的广泛关注,其好坏直接影响着电力系统的安全以及运行的可靠性。本文作者结合实际工作分析了单相接地故障发生的原因、类型以及如何处理单相接地故障减少停电率。
关 键 词: 10kV线路单相接地停电率
中图分类号:O453 文献标识码:A 文章编号:
一、单相接地故障发生的原因
首先是天气因素。10KV配电线路比较容易受到天气影响,春季的大风天气,会让10kV配电线路经常出现短路情况,绝缘受到损伤,导线被烧断;在夏季雷雨盛行,而10kv配电线路设备的材质一般都是钢筋混凝土,在雨水冲刷的影响下,设备会受到损害,电杆容易坍塌。而一旦发生坍塌,就会导致短路现象产生,从而烧断线路。冬季大风,配电线路在这个季节会有绝缘子闪络,使得电线遭到破坏,产生安全隐患。
其次是环境因素。经济的发展带动城市的现代化,城市环境的变化也会给配电线路的工作带来影响。随着城市绿化的普及,绿化面积越来越广,生长的树木容易压损电线;此外,在进行绿化时,施工人员不太会注意保护线路,使得修剪的树木枝叶压在电线上,导致电线被压断,产生电线故障。
再次是配电设备。线路能否平稳运行与配电设备有着十分密切的关联,由于配电线路中的设备大多是长期暴露在外的,容易老化损坏,进而产生电路故障。配电线路中最主要的是变压器,被长时间使用的变压器容易老化,另外因为施工技术的限制,使得施工人员在使用变压器时方法失当,导致短路现象发生。绝缘子受到损害时,会发生更为严重的闪络现象,至使电线被烧断。
另外是配电线路中的施工因素。配电线路的施工质量对配电线路也有十分巨大的影响,质量差很容易很引起线路故障。10kv配电线路假若没有一个稳定的电杆来维持运行,就很容易产生电线故障。如若电杆上拉线没有紧实,电杆就会倒塌或倾斜,进而压断线路。此外,有时候由于施工人员对配电线路的控制、管理不够全面,导线电阻率升高,刀闸与电线夹变得不稳,这就导致运行中的配电线出现不安全隐患。这时如果不及时更换电线设备,更容易产生事故。假如没有对线路运行中的断路器及时进行检测,会导致误差,使得断路器的保护功能失效。
最后是人为因素。因为10kv配电线路设点多、铺设面积廣、线路密度和长度都过大并且常年暴露在外,因此非常容易受到外界破坏;城市中,电杆大多安在公路上,当发生交通事故时电杆容易倾斜和坍塌。由于城市的发展,不断增加的建筑物会覆盖电线,导致配电线路运行失常,很多电线需要改变线路。节庆期间,烟花炮竹的燃放烧坏线路。另外,由于一些盗窃者为了私人利益而破坏电线,进而造成事故。
二、单相接地故障的类型
2.1稳定接地
(1)完全接地。完全接地也就称金属性接地,如若发生完全接地(如L相接地),这将导致故障相的电压降为零,而非故障相的电压将升高到线电压.
(2)不完全接地。不完全接地也被称为非金属性接地,即通过高电阻或是电弧接地,在发生不完全接地(如L相接地)的情况下,故障相的电压将会降低,但不为零;非故障相的电压将会升高,并且大于相电压,但同时不能达到线电压.
(3)电弧接地。如若发生完全接地(如L相接地),则L相的相电压会降低,但不会为零,而非故障相的电压将会升高到线电压。
2.2间歇性接地
在发生间歇性接地时,接地点的电弧间发生歇性地熄灭与重燃,进而引起电网运行状态的不稳定变化,导致电磁能产生强烈振荡,并在健全相和故障相之间产生暂态过电压,我们知道健全相的最大过电压为线电压的3.5倍,而故障相的最大过电压为其2倍。
三、如何处理单相接地故障减少停电率
3.1为应对可能发生的故障,应采取防治结合的手段,以下是相应的预防措施。
3.11 加强巡视和试验
(1)对配电线路定期进行巡视。
(2)对配电线路上的分支断路器、绝缘子、避雷器等设备定期进行绝缘测试,不合格者应及时更换。
(3)对配电变压器进行定期试验,不合格的应及时更换。
3.12 对线路进行技术改造,在配电线路上使用高一电压等级的绝缘子,提高配电网的绝缘强度。
3.13 应用新技术和新设备
(1)加装小电流接地自动选线装置
(2)加装单相接地故障检测系统
(3)采用防爆自动脱离型过电压保护器
3.2单相接地故障的具体处理
发生故障后,由于线电压依然对称,因而不会影响对用户的持续供电规程规定,系统可在故障之后继续运行1-2h,但这样的话非故障相的电压将升高,如若长期运行,将危及到系统的安全与稳定,因此在发生单相接地故障时,必须找到故障线路并及时切除,以确保电网的稳定运行。 (1)发生故障后,值班员应立刻复归音响,并记录故障时间和接地相别等相关数值,立即汇报给当值调度,并依照相关命令寻找接地故障。(2)详细勘察变电站内的电气设备是否有故障迹象,如若找不出故障点,就需要再进行线路接地的寻找。(3)在接地故障查出后,对不重要的用户线路,待排除故障后方可恢复供电;如果是重要用户的供电线路发生接地,则须采取措施转以移用电负荷,或是使用备用线路,这些工作完成后,方可停电查找、排除接地故障 (规程指出可以故障运行2h,但考虑继续运行一段时间后可能会导致单相接地故障演变成其他事故,故一般应停运),汇报上级调度,专人处理。故障处理方法如下:
(1)配电线路发生单相接地后,根据上级调度人员的指示,运行维护单位应立即组织人员巡视线路、查找故障点。
(2)查找过程中可采取分片、分段、分支、分设备的“排除法”,同时与绝缘摇表、登杆检查等办法相结合,以尽快找到故障点并予以消除。
若采用上述手段扔不能查找到相应的故障点,这时可根据实际情况向上级调度部门在合理时间在故障线路进行一次试送电,此时会有两种情况,成功则说明造成故障的偶然性较大,不存在真正的故障点,若不成功则表面故障存在,必须继续采用“排除法”进行故障排除,直至找到并排除故障为止。所以,要快速而有效查找并解除10kV配电网线路的接地故障,就必须迅速而高效地对绝缘子性能进行判断和检测。
四、结束语
由于10kV配电线路单相接地故障对变电设备和配电网的安全以及经济运行都有较大影响,所以我们应在实践中不断总结经验、积极推广应用新技术、新设备以预防单相接地故障发生,在发生故障时要积极、及时应对。因此,只有加强在线路各方面的运行以及管理工作、措施得当,那么我们完全可以确保把线路跳闸事故发生频率降到最低,同时提高线路供电可靠性、进一步确保线路运行的安全性以及高效性。
参考文献
[1] 龚闻绪.10KV配电网单相接地故障成因及排除方法[J].背景电力高等专科学校学报.2011,28(9)
[2] 彭淑贞.10kV配电线路的故障分析与防范措施[J].城市建设理论研究.2012(17)
[3] 杨艳玲.10 kV 及以下供配电CAD 系统的设计研究[D].长沙:湖南大学,2008.古淼林:10 kV 配电线路接地故障原因及有效预防措施49
[4].张冬.浅谈10kV配电线路运行的安全措施[J].机电信息.2011(36)
[5] 黄国良.快速查找在10 kV 配电线路单相接地故障的应用[J].科技资讯,2009,(23).
[6] 田洪岩.10 kV 配电线路单相接地故障[J].农村电气化,2007,(7).
关 键 词: 10kV线路单相接地停电率
中图分类号:O453 文献标识码:A 文章编号:
一、单相接地故障发生的原因
首先是天气因素。10KV配电线路比较容易受到天气影响,春季的大风天气,会让10kV配电线路经常出现短路情况,绝缘受到损伤,导线被烧断;在夏季雷雨盛行,而10kv配电线路设备的材质一般都是钢筋混凝土,在雨水冲刷的影响下,设备会受到损害,电杆容易坍塌。而一旦发生坍塌,就会导致短路现象产生,从而烧断线路。冬季大风,配电线路在这个季节会有绝缘子闪络,使得电线遭到破坏,产生安全隐患。
其次是环境因素。经济的发展带动城市的现代化,城市环境的变化也会给配电线路的工作带来影响。随着城市绿化的普及,绿化面积越来越广,生长的树木容易压损电线;此外,在进行绿化时,施工人员不太会注意保护线路,使得修剪的树木枝叶压在电线上,导致电线被压断,产生电线故障。
再次是配电设备。线路能否平稳运行与配电设备有着十分密切的关联,由于配电线路中的设备大多是长期暴露在外的,容易老化损坏,进而产生电路故障。配电线路中最主要的是变压器,被长时间使用的变压器容易老化,另外因为施工技术的限制,使得施工人员在使用变压器时方法失当,导致短路现象发生。绝缘子受到损害时,会发生更为严重的闪络现象,至使电线被烧断。
另外是配电线路中的施工因素。配电线路的施工质量对配电线路也有十分巨大的影响,质量差很容易很引起线路故障。10kv配电线路假若没有一个稳定的电杆来维持运行,就很容易产生电线故障。如若电杆上拉线没有紧实,电杆就会倒塌或倾斜,进而压断线路。此外,有时候由于施工人员对配电线路的控制、管理不够全面,导线电阻率升高,刀闸与电线夹变得不稳,这就导致运行中的配电线出现不安全隐患。这时如果不及时更换电线设备,更容易产生事故。假如没有对线路运行中的断路器及时进行检测,会导致误差,使得断路器的保护功能失效。
最后是人为因素。因为10kv配电线路设点多、铺设面积廣、线路密度和长度都过大并且常年暴露在外,因此非常容易受到外界破坏;城市中,电杆大多安在公路上,当发生交通事故时电杆容易倾斜和坍塌。由于城市的发展,不断增加的建筑物会覆盖电线,导致配电线路运行失常,很多电线需要改变线路。节庆期间,烟花炮竹的燃放烧坏线路。另外,由于一些盗窃者为了私人利益而破坏电线,进而造成事故。
二、单相接地故障的类型
2.1稳定接地
(1)完全接地。完全接地也就称金属性接地,如若发生完全接地(如L相接地),这将导致故障相的电压降为零,而非故障相的电压将升高到线电压.
(2)不完全接地。不完全接地也被称为非金属性接地,即通过高电阻或是电弧接地,在发生不完全接地(如L相接地)的情况下,故障相的电压将会降低,但不为零;非故障相的电压将会升高,并且大于相电压,但同时不能达到线电压.
(3)电弧接地。如若发生完全接地(如L相接地),则L相的相电压会降低,但不会为零,而非故障相的电压将会升高到线电压。
2.2间歇性接地
在发生间歇性接地时,接地点的电弧间发生歇性地熄灭与重燃,进而引起电网运行状态的不稳定变化,导致电磁能产生强烈振荡,并在健全相和故障相之间产生暂态过电压,我们知道健全相的最大过电压为线电压的3.5倍,而故障相的最大过电压为其2倍。
三、如何处理单相接地故障减少停电率
3.1为应对可能发生的故障,应采取防治结合的手段,以下是相应的预防措施。
3.11 加强巡视和试验
(1)对配电线路定期进行巡视。
(2)对配电线路上的分支断路器、绝缘子、避雷器等设备定期进行绝缘测试,不合格者应及时更换。
(3)对配电变压器进行定期试验,不合格的应及时更换。
3.12 对线路进行技术改造,在配电线路上使用高一电压等级的绝缘子,提高配电网的绝缘强度。
3.13 应用新技术和新设备
(1)加装小电流接地自动选线装置
(2)加装单相接地故障检测系统
(3)采用防爆自动脱离型过电压保护器
3.2单相接地故障的具体处理
发生故障后,由于线电压依然对称,因而不会影响对用户的持续供电规程规定,系统可在故障之后继续运行1-2h,但这样的话非故障相的电压将升高,如若长期运行,将危及到系统的安全与稳定,因此在发生单相接地故障时,必须找到故障线路并及时切除,以确保电网的稳定运行。 (1)发生故障后,值班员应立刻复归音响,并记录故障时间和接地相别等相关数值,立即汇报给当值调度,并依照相关命令寻找接地故障。(2)详细勘察变电站内的电气设备是否有故障迹象,如若找不出故障点,就需要再进行线路接地的寻找。(3)在接地故障查出后,对不重要的用户线路,待排除故障后方可恢复供电;如果是重要用户的供电线路发生接地,则须采取措施转以移用电负荷,或是使用备用线路,这些工作完成后,方可停电查找、排除接地故障 (规程指出可以故障运行2h,但考虑继续运行一段时间后可能会导致单相接地故障演变成其他事故,故一般应停运),汇报上级调度,专人处理。故障处理方法如下:
(1)配电线路发生单相接地后,根据上级调度人员的指示,运行维护单位应立即组织人员巡视线路、查找故障点。
(2)查找过程中可采取分片、分段、分支、分设备的“排除法”,同时与绝缘摇表、登杆检查等办法相结合,以尽快找到故障点并予以消除。
若采用上述手段扔不能查找到相应的故障点,这时可根据实际情况向上级调度部门在合理时间在故障线路进行一次试送电,此时会有两种情况,成功则说明造成故障的偶然性较大,不存在真正的故障点,若不成功则表面故障存在,必须继续采用“排除法”进行故障排除,直至找到并排除故障为止。所以,要快速而有效查找并解除10kV配电网线路的接地故障,就必须迅速而高效地对绝缘子性能进行判断和检测。
四、结束语
由于10kV配电线路单相接地故障对变电设备和配电网的安全以及经济运行都有较大影响,所以我们应在实践中不断总结经验、积极推广应用新技术、新设备以预防单相接地故障发生,在发生故障时要积极、及时应对。因此,只有加强在线路各方面的运行以及管理工作、措施得当,那么我们完全可以确保把线路跳闸事故发生频率降到最低,同时提高线路供电可靠性、进一步确保线路运行的安全性以及高效性。
参考文献
[1] 龚闻绪.10KV配电网单相接地故障成因及排除方法[J].背景电力高等专科学校学报.2011,28(9)
[2] 彭淑贞.10kV配电线路的故障分析与防范措施[J].城市建设理论研究.2012(17)
[3] 杨艳玲.10 kV 及以下供配电CAD 系统的设计研究[D].长沙:湖南大学,2008.古淼林:10 kV 配电线路接地故障原因及有效预防措施49
[4].张冬.浅谈10kV配电线路运行的安全措施[J].机电信息.2011(36)
[5] 黄国良.快速查找在10 kV 配电线路单相接地故障的应用[J].科技资讯,2009,(23).
[6] 田洪岩.10 kV 配电线路单相接地故障[J].农村电气化,2007,(7).