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【摘 要】 10kV配网是电力系统与用户直接相连的重要环节,在当前设计的过程中由于线路点多线长和占地面面积广泛,再此由于线路在设置的过程中经过地区多,使得环境较为复杂,这都严重的影响着供电线路的安全性,直接影响供电企业的经济效益和社会效益。笔者针对工作中处理的 10kV 配网线路事故,总结分析了配网线路事故的相关原因,并根据其原因提出了针对配网线路安全运行维护中的防范措施
一、10kV配网的常见故障及其原因
1.常见故障分类
10kV配电线路的常见故障主要包括短路故障和接地故障两大类。其中短路故障又分为线路瞬时性短路故障和线路永久性短路故障。如线路金属性短路故障、线路引跳线断线弧光短路故障、跌落式熔断器、小动物短路故障、雷电闪络短路故障、相间故障、三相短路等都属于短路故障的范畴。而接地故障主要可分为线路瞬时性接地故障和线路永久性接地故障,具体而言其主要有单相接地故障、单相断线故障、两相断线故障、两相接地故障和三相短路接地故障等。除此之外,常见的线路故障还有各类性质开路引起的线路故障。
2.配电线路常见故障产生的原因
(1)外力破坏造成的故障。10kV线路通道需交叉跨越各类线路、道路、建筑物等,易发生线路故障。如树线矛盾导致短路跳闸、接地;盗窃引发的配变烧坏、倒杆、倒塔;搭在线路上的异物造成线路故障;线路杆塔被车辆撞倒或撞断引起线路跳闸,超高车挂断导线;动物危害造成相间短路;电力线路附近建筑施工不当造成倒杆断线或挖伤挖断地下敷设电缆等。
(2)自然因素造成的线路故障10kV配电线路一般较长,大风、雨雪等易造成线路间短路放电、绝缘子闪络、电杆倾斜及基础下沉等故障,其多发生于农村电网线路事故中。另外雷击事故造成绝缘子击穿或爆裂、断线、避雷器爆裂、配变烧毁等。冬季冰雪多,导线脱冰引起导线跳跃上下摆动,以致相间闪络等线路故障。
(3)因配电设备造成的故障。配电设备引起的线路故障主要有:①因配电变压器本身故障或操作不当引起弧光短路。②配电设备绝缘子破裂,导致接地或绝缘子脏污导致闪络、放电、绝缘电阻降低,引线烧断搭到铁担上。③避雷器的功能实效,击穿后形成线路停电事故。④配电设备较落后,线路架设和配电设备运行没有满足技术要求,且缺少必要维护措施,故障出现后缺乏足够重视,事故频现。
(4)配电设施缺少合理有效的管理。部分管理单位对配电设施缺少有效管理,一些陈旧的设备仍在使用但维护措施不到位。且部分检修人员业务技术水平和经验不足,工作责任心不强,难以把握日常巡视和维护的重点环节,不能及时发现线路缺陷和事故隐患,消缺不及时。以上管理方面的漏洞,导致一般缺陷无法及时消除,甚至扩大为紧急缺陷引发故障。
二、线路故障的查找方法及处理
10kV配电线路故障的查找应遵循“先主干线,后分支线”的总原则。但在实际工作过程中不同类型的线路故障查找方法也不尽相同。针对短路故障的查找,应该遵循以下步骤:查看主干线上的分段断路器及各个分支上的断路器是否跳闸;对于跳闸线路逐级排查,判断短路故障类型和故障点;对装有线路短路故障指示器的架空线,巡线人员可借助指示器上的红色报警显示,迅速确定故障区段、分支、及故障点。针对线路永久性接地故障,可采用对线路支线断路器进行分段试拉的方法。而对于瞬时性接地故障,应对全线进行查找。另外全面巡视法、绝缘遥测法、运用线路故障指示器、电缆故障定位仪、直流试用仪等设备仪器查找法等也是线路故障查找中常用到的方法。线路故障一旦发生,尽快查明故障点,发现线路故障后立即将故障隔离,做好相关安全措施后对故障做相应处理。
三、10kV配网故障的防范措施分析
1.针对天气因素采取的反事故措施
(l)提高绝缘子的耐雷水平,特别是针式绝缘子的耐雷水平。根据近几年来的运行经验,悬式绝缘子在雷击时极少发生闪络故障,故障发生点集中在针式绝缘子上,进一步提高绝缘子的耐雷水平有助于提高线路的防雷能力。
(2)安装线路避雷器则是一个经济、简单、有效的措施。变电所10kv出线端装设金属氧化物避雷器、在线路较长易受雷击的线路上装设金属氧化物避雷器或防雷金具,以及在变压器高低压侧装设相应电压等级的避雷器。
(3)穿刺型防弧金具安装方便,密封性能好,金具高压电极与绝缘导线紧密接触,多次耐受电弧烧灼,运行安全可靠,值得推广应用。(4)定期检测接地网,确保接地网的接地阻值合格。
(5)加强气象部门的联系,积累资料,达到预警预报条件的气象灾害时,提前采取防范措施,最大限度地避免和减少气象灾害所造成的损失。
2.针对外破采取的反事故措施
(l)为杜绝或减少车辆碰撞杆塔事故,可以在交通道路的杆塔上涂上醒目的反光漆,在拉线上加套反光标志管,以引起车辆驾驶员的注意,对遭受过碰撞的杆塔,可设置防撞混凝土墩,并刷上反光漆。(2)通过散发宣传单、张贴宣传画、粉刷标语等形式,宣传《电力法》、《电力设施保护条例》,对广大群众进行护线宣传和电力知识教育。在宣传教育的基础上,通过执法系统加大外力破坏特别是盗窃者的打击力度。(3)健全线路杆塔、埋地电缆警告牌、标志牌等。(4)加强对配电线路的巡视,做好线路的清障工作。保证线路通道符合规程要求,及时清理整顿防护区内危及线路安全运行的树木。针对违章建筑进行解释、劝阻、下发隐患通知书,并抄送市政府安全部门备案,以明确责任。(5)与城建、规划部门加强联系,配合做好安全生产中的规划、设计、施工等工作,不留电力事故隐患。
3.加强配电线路的维护、运行管理工作
(1)对配电变压器、配电线路上的绝缘子、避雷器等设备(包括配网使用的各类金具的设计及镀锌质量),定期进行试验、检查,及时处理设备缺陷,提高运行水平。对于柱上油开关、高耗能配变等早期投运的老旧设备,逐步淘汰。(2)配电线路上加装柱上真空开关,缩小故障范围,减少停电面积和停电时间,有利于快速查找故障。(3)加大配网建设改造力度,使配网结构、变电站布置趋于合理,严把设计与施工质量,提高线路的绝缘化水平,实现“手拉手”环网供电,提高配网运行方式的灵活性。(4)有计划性地对线路、设备进行巡视,定期开展负荷监测。特别是负荷高峰期,密切注意馈线、配变的负荷情况,及时调整负荷平衡,避免接头、连接线夹等因过载发热烧毁。(5)制定并完善事故应急预案,开展经常性的反事故演习活动,是出色完成事故抢修工作的重要保证。(6)加强业务培训,提高综合素质。建立激勵机制,使运行人员思想到位、巡线到位、处理故障到位。(7)加强线路的运行管理工作。签订管理责任书,做到故障原因未查到不放过,故障不彻底排除不放过,把线路跳闸次数、跳闸停电时间与责任单位、责任人的经济效益相挂钩考核。(8)制定线路现场运行规程和各种管理制度,建立技术档案。如杆塔明细表、交叉跨越、配网结线图等,并备有各种运行记录,如巡视检查记录、缺陷处理记录等。(9)加强用户设备管理工作。对用户设备的管理不能放松。对重大设备缺陷要及时下发通知书,阐述设备故障对自身带来的危害,改善用户电力设备的运行水平,并报送政府安全部门。
4.针对环境采取的措施
(l)政府己加大节能减排工作力度,关停了小水泥生产企业等污染企业,在还市民一片净土蓝天的同时,也为配电线路提供了一个良好的外部运行环境。(2)刷防污涂料,增大爬距等。
5.应用新技术新设备
(l)随着城市用电负荷的不断增长,配电网络的规模越来越大,接点和支路也越来越多,年长日久杆塔上的编号会日渐模糊,给检修和巡线造成很大的不便,应用GPS系统,顺利导航并准确定位每一根杆塔、配变位置,工作效率就可以大大改观。(2)实现配网自动化,对配电网进行实时监测,随时掌握网络户各元件的运行工况,及时消除故障。(3)安装小电流接地自动选线装置,此装置能够自动选择出发生单相接地故障线路,时间短,准确率高,改变传统人工选线方法,对非故障线路减少不必要的停电,提高供电可靠性,防止故障扩大。(4)在配电线路中的接点支路上装设线路接地故障指示器,用以辅助故障范围及性质的指示。(5)在新建或改造的配电线路中的分段、分支开关采用绝缘和灭弧性能好,检修周期长,高寿命无油化的真空断路器,以减少线路断路器的故障。
结语
综上所述,通过深入分析导致配电线路出现故障的内、外部因素,针对导致配电事故的各种因素进行了研究,对配电线路故障损失比较严重以及跳闸率非常高的线路作了详细的分类、总结、归纳。同时也找出其他方面的影响因素,查明了由于配电线路的整体设计、施工技术工艺、运行管理工作等各个方面存在的问题,对提出的有针对性的解决措施,也就是通过加强运行管理工作、强化预防外力破坏、注重检修消缺、增加线路改造的投资力度等相关措施,从而最大限度地降低配电线路的故障率。
参考文献:
[1]浅谈10kV配电线路的常见故障及对应措施[J].广东科技.
[2]对10kV配电线路常见故障的若干思考[J].黑龙江科技信息
[3]10kV配电线路故障分析[J].能源与节能
一、10kV配网的常见故障及其原因
1.常见故障分类
10kV配电线路的常见故障主要包括短路故障和接地故障两大类。其中短路故障又分为线路瞬时性短路故障和线路永久性短路故障。如线路金属性短路故障、线路引跳线断线弧光短路故障、跌落式熔断器、小动物短路故障、雷电闪络短路故障、相间故障、三相短路等都属于短路故障的范畴。而接地故障主要可分为线路瞬时性接地故障和线路永久性接地故障,具体而言其主要有单相接地故障、单相断线故障、两相断线故障、两相接地故障和三相短路接地故障等。除此之外,常见的线路故障还有各类性质开路引起的线路故障。
2.配电线路常见故障产生的原因
(1)外力破坏造成的故障。10kV线路通道需交叉跨越各类线路、道路、建筑物等,易发生线路故障。如树线矛盾导致短路跳闸、接地;盗窃引发的配变烧坏、倒杆、倒塔;搭在线路上的异物造成线路故障;线路杆塔被车辆撞倒或撞断引起线路跳闸,超高车挂断导线;动物危害造成相间短路;电力线路附近建筑施工不当造成倒杆断线或挖伤挖断地下敷设电缆等。
(2)自然因素造成的线路故障10kV配电线路一般较长,大风、雨雪等易造成线路间短路放电、绝缘子闪络、电杆倾斜及基础下沉等故障,其多发生于农村电网线路事故中。另外雷击事故造成绝缘子击穿或爆裂、断线、避雷器爆裂、配变烧毁等。冬季冰雪多,导线脱冰引起导线跳跃上下摆动,以致相间闪络等线路故障。
(3)因配电设备造成的故障。配电设备引起的线路故障主要有:①因配电变压器本身故障或操作不当引起弧光短路。②配电设备绝缘子破裂,导致接地或绝缘子脏污导致闪络、放电、绝缘电阻降低,引线烧断搭到铁担上。③避雷器的功能实效,击穿后形成线路停电事故。④配电设备较落后,线路架设和配电设备运行没有满足技术要求,且缺少必要维护措施,故障出现后缺乏足够重视,事故频现。
(4)配电设施缺少合理有效的管理。部分管理单位对配电设施缺少有效管理,一些陈旧的设备仍在使用但维护措施不到位。且部分检修人员业务技术水平和经验不足,工作责任心不强,难以把握日常巡视和维护的重点环节,不能及时发现线路缺陷和事故隐患,消缺不及时。以上管理方面的漏洞,导致一般缺陷无法及时消除,甚至扩大为紧急缺陷引发故障。
二、线路故障的查找方法及处理
10kV配电线路故障的查找应遵循“先主干线,后分支线”的总原则。但在实际工作过程中不同类型的线路故障查找方法也不尽相同。针对短路故障的查找,应该遵循以下步骤:查看主干线上的分段断路器及各个分支上的断路器是否跳闸;对于跳闸线路逐级排查,判断短路故障类型和故障点;对装有线路短路故障指示器的架空线,巡线人员可借助指示器上的红色报警显示,迅速确定故障区段、分支、及故障点。针对线路永久性接地故障,可采用对线路支线断路器进行分段试拉的方法。而对于瞬时性接地故障,应对全线进行查找。另外全面巡视法、绝缘遥测法、运用线路故障指示器、电缆故障定位仪、直流试用仪等设备仪器查找法等也是线路故障查找中常用到的方法。线路故障一旦发生,尽快查明故障点,发现线路故障后立即将故障隔离,做好相关安全措施后对故障做相应处理。
三、10kV配网故障的防范措施分析
1.针对天气因素采取的反事故措施
(l)提高绝缘子的耐雷水平,特别是针式绝缘子的耐雷水平。根据近几年来的运行经验,悬式绝缘子在雷击时极少发生闪络故障,故障发生点集中在针式绝缘子上,进一步提高绝缘子的耐雷水平有助于提高线路的防雷能力。
(2)安装线路避雷器则是一个经济、简单、有效的措施。变电所10kv出线端装设金属氧化物避雷器、在线路较长易受雷击的线路上装设金属氧化物避雷器或防雷金具,以及在变压器高低压侧装设相应电压等级的避雷器。
(3)穿刺型防弧金具安装方便,密封性能好,金具高压电极与绝缘导线紧密接触,多次耐受电弧烧灼,运行安全可靠,值得推广应用。(4)定期检测接地网,确保接地网的接地阻值合格。
(5)加强气象部门的联系,积累资料,达到预警预报条件的气象灾害时,提前采取防范措施,最大限度地避免和减少气象灾害所造成的损失。
2.针对外破采取的反事故措施
(l)为杜绝或减少车辆碰撞杆塔事故,可以在交通道路的杆塔上涂上醒目的反光漆,在拉线上加套反光标志管,以引起车辆驾驶员的注意,对遭受过碰撞的杆塔,可设置防撞混凝土墩,并刷上反光漆。(2)通过散发宣传单、张贴宣传画、粉刷标语等形式,宣传《电力法》、《电力设施保护条例》,对广大群众进行护线宣传和电力知识教育。在宣传教育的基础上,通过执法系统加大外力破坏特别是盗窃者的打击力度。(3)健全线路杆塔、埋地电缆警告牌、标志牌等。(4)加强对配电线路的巡视,做好线路的清障工作。保证线路通道符合规程要求,及时清理整顿防护区内危及线路安全运行的树木。针对违章建筑进行解释、劝阻、下发隐患通知书,并抄送市政府安全部门备案,以明确责任。(5)与城建、规划部门加强联系,配合做好安全生产中的规划、设计、施工等工作,不留电力事故隐患。
3.加强配电线路的维护、运行管理工作
(1)对配电变压器、配电线路上的绝缘子、避雷器等设备(包括配网使用的各类金具的设计及镀锌质量),定期进行试验、检查,及时处理设备缺陷,提高运行水平。对于柱上油开关、高耗能配变等早期投运的老旧设备,逐步淘汰。(2)配电线路上加装柱上真空开关,缩小故障范围,减少停电面积和停电时间,有利于快速查找故障。(3)加大配网建设改造力度,使配网结构、变电站布置趋于合理,严把设计与施工质量,提高线路的绝缘化水平,实现“手拉手”环网供电,提高配网运行方式的灵活性。(4)有计划性地对线路、设备进行巡视,定期开展负荷监测。特别是负荷高峰期,密切注意馈线、配变的负荷情况,及时调整负荷平衡,避免接头、连接线夹等因过载发热烧毁。(5)制定并完善事故应急预案,开展经常性的反事故演习活动,是出色完成事故抢修工作的重要保证。(6)加强业务培训,提高综合素质。建立激勵机制,使运行人员思想到位、巡线到位、处理故障到位。(7)加强线路的运行管理工作。签订管理责任书,做到故障原因未查到不放过,故障不彻底排除不放过,把线路跳闸次数、跳闸停电时间与责任单位、责任人的经济效益相挂钩考核。(8)制定线路现场运行规程和各种管理制度,建立技术档案。如杆塔明细表、交叉跨越、配网结线图等,并备有各种运行记录,如巡视检查记录、缺陷处理记录等。(9)加强用户设备管理工作。对用户设备的管理不能放松。对重大设备缺陷要及时下发通知书,阐述设备故障对自身带来的危害,改善用户电力设备的运行水平,并报送政府安全部门。
4.针对环境采取的措施
(l)政府己加大节能减排工作力度,关停了小水泥生产企业等污染企业,在还市民一片净土蓝天的同时,也为配电线路提供了一个良好的外部运行环境。(2)刷防污涂料,增大爬距等。
5.应用新技术新设备
(l)随着城市用电负荷的不断增长,配电网络的规模越来越大,接点和支路也越来越多,年长日久杆塔上的编号会日渐模糊,给检修和巡线造成很大的不便,应用GPS系统,顺利导航并准确定位每一根杆塔、配变位置,工作效率就可以大大改观。(2)实现配网自动化,对配电网进行实时监测,随时掌握网络户各元件的运行工况,及时消除故障。(3)安装小电流接地自动选线装置,此装置能够自动选择出发生单相接地故障线路,时间短,准确率高,改变传统人工选线方法,对非故障线路减少不必要的停电,提高供电可靠性,防止故障扩大。(4)在配电线路中的接点支路上装设线路接地故障指示器,用以辅助故障范围及性质的指示。(5)在新建或改造的配电线路中的分段、分支开关采用绝缘和灭弧性能好,检修周期长,高寿命无油化的真空断路器,以减少线路断路器的故障。
结语
综上所述,通过深入分析导致配电线路出现故障的内、外部因素,针对导致配电事故的各种因素进行了研究,对配电线路故障损失比较严重以及跳闸率非常高的线路作了详细的分类、总结、归纳。同时也找出其他方面的影响因素,查明了由于配电线路的整体设计、施工技术工艺、运行管理工作等各个方面存在的问题,对提出的有针对性的解决措施,也就是通过加强运行管理工作、强化预防外力破坏、注重检修消缺、增加线路改造的投资力度等相关措施,从而最大限度地降低配电线路的故障率。
参考文献:
[1]浅谈10kV配电线路的常见故障及对应措施[J].广东科技.
[2]对10kV配电线路常见故障的若干思考[J].黑龙江科技信息
[3]10kV配电线路故障分析[J].能源与节能