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一、概述
在克拉玛依6-10KV电网中,线路出现故障后,为了快速恢复供电,节约查找时间,常采用“分段试送电方法”进行判断故障点,恢复供电。在目前电网结构中,分段试送电方法对线路设备存在较大危害,现结合克拉玛依电网的现状及故障案例进行分析。
二、克拉玛依市区6-10KV电网现状
随着克拉玛依城区的不断建设和发展,目前,市区内6-10KV电网已经没有单纯的架空线路,均是架空线电缆相互交叉联接的混合型线路或电缆线路。老城区主要为混合型线路,新城区则是以电缆线路为主。其中,城区内架空线路一般为绝缘导线,以15米砼杆架设,沿街道旁架设在绿化带内,分支、入户采用柱上开关接电缆方式。城区内电缆线路中主线路一般沿电缆廊道、管廊敷设,分支线路常采用穿玻璃钢管入地敷设。
三、6-10KV电网常见故障类型及特点
(一)架空线路故障类
1、线路绝缘破坏。架空线路的瓷瓶、避雷器瓷体、开关设备支持绝缘子由于脏污、裂纹击穿、雷击、外力破坏等原因造成单相接地。2、高压开关、变压器等设备内部绝缘降低、击穿等造成相间短路。3、外部环境影响。潮湿的树木、铁丝等导电物体搭落在导电设备与接地体间造成单相接地或相间短路、接地。4、雷击、外力冲击等造成断线使线路单相接地。5、外力破坏,如车辆刮碰导线、拉线,撞断电杆等。造成线路断线、短路故障。
(二)电缆故障故障类型
1、机械损伤。(1)直接受外力破坏,如:城市建设、施工挖土、打桩、偷盗破坏等;(2)、敷设电缆时由于弯曲过大,损伤电缆绝缘子、屏蔽层,或由于拉力过大,导体被拉伤或接头拉开;2、绝缘受潮。施工不良或制造不良、密封不好、化学腐蚀等,造成水分侵入电缆,由于毛细管的作用,水分沿导体芯侵入电缆内部;3、绝缘老化。4、过电压。雷击或其他冲击电压造成电缆损坏;5、电缆过热。电缆散热不良或长期过负荷、与热力管道靠太近等;6、敷设路径未选好,地下水过丰富、位于工厂附近,地下腐蚀液体浓度过大,加速电缆老化。7、电缆头三芯分支处距离小,所包绝缘物赃污,容易引起泄露电流,使绝缘破坏,导致电缆头爆炸;
四、试送电查找故障法对电网的危害
根绝统计,市区内68%发生故障跳闸均由电缆故障引起,且电缆故障为永久性故障,造成线路跳闸,均是产生相间短路,而此时在没有明确切除故障区段时,采用试送电,无疑是对故障点进行二次冲击,再次造成短路,这对电网及设备均有很大的破坏,主要体现在以下两个方面:
(一)对电网造成冲击,引起电网波动
供电系统发生故障,在没有明确切除线路故障点就进行试送电,可能会造成线路绝缘进一步遭到破坏,引起电网再次发生短路。短路时电路阻抗比正常运行时阻抗小很多,短路电流通常超过正常工作电流几十倍至数百倍以上,它会带来以下严重的后果:
1.短路时系统电压突然下降,对用户带来很大影响。
2.当系统发生不对称短路时,不对称短路电流的磁效应所产生的足够的磁通在邻近的电路内能感应出很大的电动势。
3.短路可能造成線路越级跳闸,造成上一级电网停电。
4.对停电用户,突然来电造成二次冲击,引起用户未及时切除的电气设备的损坏。
(二)对故障点造成二次破坏、扩大事故范围
在对电缆实际故障不明的情况下,就盲目对电缆线路进行试送电,巨大的短路电流通过导体,短时间内产生很大热量,形成很高温度,造成设备过热而损坏。一个是开关容易出现弧光短路现象,烧毁开关及高压盘内其他设备,如互感器,避雷器,低压辅助设备等。再一个就是电缆线路容易出现过电压和过电流,导致已出现故障的电缆出现多点击穿现象,甚至导致整根电缆的报废。也可能会导致同一高压配电室内其他中压交联电力电缆的单相或几相绝缘击穿,造成电缆故障范围的扩大。
六、应对方法
因为电缆的故障率是很低的,如果是电缆出现故障的话,一般都是永久性故障,所以不宜试送。要检查设备正常、摇测绝缘合格后方可试送。
(一)有计划地查找故障
事故发生后,线路巡查人员应对事故情况进行分析,不做盲目查找,应对事故发生地点进行预测、判断。
1.根据继电保护动作情况预测
事故发生在线路的地段不同,其继电保护动作是不一样的。电流速断保护的保护范围,保护范围最大,占线路全长的50%左右。过电流保护的保护范围为被保护线路的100%。但通常过流保护装置同时设有延时继电器,在与速断保护装置配合使用时,一般在线路后段发生故障时才动作跳闸。所以,变电所断路器跳闸,要及时调查继电保护动作情况。根据继电保护装置的动作类型及特点,对故障性质及范围进行大致定位。
2.根据线路路径预测
线路路径在废弃物较多的区域,大风天气该线路发生跳闸事故时,首先应该考虑的是杂物被刮落砸中导线,要重点对该区域线路进行排查。
3.根据线路的绝缘水平预测
根据预测情况,派抢修人员对怀疑段线路首先进行排查。线路路径简单的线路,在派人分段查找时,可另派车沿线路快速查找。根据经验,一般事故均发生在此支线上。
(二)合理利用短路故障指示器
结合线路长度,分支情况等,将一条线路分为几个区段,按区段合理加装短路故障指示器,并做好相应的记录,详细标明安装位置,并尽可能安装为户外型,在电缆与架空线T接处应该加装在电缆终端头处,这样方便故障巡查人员查看。当发生故障后,抢修人员可首先进行查看故障指示器动作情况,根据信息判断出故障区段,将此区段线路隔离。其他区段线路可采用试送电的方法进行恢复送电。
在克拉玛依6-10KV电网中,线路出现故障后,为了快速恢复供电,节约查找时间,常采用“分段试送电方法”进行判断故障点,恢复供电。在目前电网结构中,分段试送电方法对线路设备存在较大危害,现结合克拉玛依电网的现状及故障案例进行分析。
二、克拉玛依市区6-10KV电网现状
随着克拉玛依城区的不断建设和发展,目前,市区内6-10KV电网已经没有单纯的架空线路,均是架空线电缆相互交叉联接的混合型线路或电缆线路。老城区主要为混合型线路,新城区则是以电缆线路为主。其中,城区内架空线路一般为绝缘导线,以15米砼杆架设,沿街道旁架设在绿化带内,分支、入户采用柱上开关接电缆方式。城区内电缆线路中主线路一般沿电缆廊道、管廊敷设,分支线路常采用穿玻璃钢管入地敷设。
三、6-10KV电网常见故障类型及特点
(一)架空线路故障类
1、线路绝缘破坏。架空线路的瓷瓶、避雷器瓷体、开关设备支持绝缘子由于脏污、裂纹击穿、雷击、外力破坏等原因造成单相接地。2、高压开关、变压器等设备内部绝缘降低、击穿等造成相间短路。3、外部环境影响。潮湿的树木、铁丝等导电物体搭落在导电设备与接地体间造成单相接地或相间短路、接地。4、雷击、外力冲击等造成断线使线路单相接地。5、外力破坏,如车辆刮碰导线、拉线,撞断电杆等。造成线路断线、短路故障。
(二)电缆故障故障类型
1、机械损伤。(1)直接受外力破坏,如:城市建设、施工挖土、打桩、偷盗破坏等;(2)、敷设电缆时由于弯曲过大,损伤电缆绝缘子、屏蔽层,或由于拉力过大,导体被拉伤或接头拉开;2、绝缘受潮。施工不良或制造不良、密封不好、化学腐蚀等,造成水分侵入电缆,由于毛细管的作用,水分沿导体芯侵入电缆内部;3、绝缘老化。4、过电压。雷击或其他冲击电压造成电缆损坏;5、电缆过热。电缆散热不良或长期过负荷、与热力管道靠太近等;6、敷设路径未选好,地下水过丰富、位于工厂附近,地下腐蚀液体浓度过大,加速电缆老化。7、电缆头三芯分支处距离小,所包绝缘物赃污,容易引起泄露电流,使绝缘破坏,导致电缆头爆炸;
四、试送电查找故障法对电网的危害
根绝统计,市区内68%发生故障跳闸均由电缆故障引起,且电缆故障为永久性故障,造成线路跳闸,均是产生相间短路,而此时在没有明确切除故障区段时,采用试送电,无疑是对故障点进行二次冲击,再次造成短路,这对电网及设备均有很大的破坏,主要体现在以下两个方面:
(一)对电网造成冲击,引起电网波动
供电系统发生故障,在没有明确切除线路故障点就进行试送电,可能会造成线路绝缘进一步遭到破坏,引起电网再次发生短路。短路时电路阻抗比正常运行时阻抗小很多,短路电流通常超过正常工作电流几十倍至数百倍以上,它会带来以下严重的后果:
1.短路时系统电压突然下降,对用户带来很大影响。
2.当系统发生不对称短路时,不对称短路电流的磁效应所产生的足够的磁通在邻近的电路内能感应出很大的电动势。
3.短路可能造成線路越级跳闸,造成上一级电网停电。
4.对停电用户,突然来电造成二次冲击,引起用户未及时切除的电气设备的损坏。
(二)对故障点造成二次破坏、扩大事故范围
在对电缆实际故障不明的情况下,就盲目对电缆线路进行试送电,巨大的短路电流通过导体,短时间内产生很大热量,形成很高温度,造成设备过热而损坏。一个是开关容易出现弧光短路现象,烧毁开关及高压盘内其他设备,如互感器,避雷器,低压辅助设备等。再一个就是电缆线路容易出现过电压和过电流,导致已出现故障的电缆出现多点击穿现象,甚至导致整根电缆的报废。也可能会导致同一高压配电室内其他中压交联电力电缆的单相或几相绝缘击穿,造成电缆故障范围的扩大。
六、应对方法
因为电缆的故障率是很低的,如果是电缆出现故障的话,一般都是永久性故障,所以不宜试送。要检查设备正常、摇测绝缘合格后方可试送。
(一)有计划地查找故障
事故发生后,线路巡查人员应对事故情况进行分析,不做盲目查找,应对事故发生地点进行预测、判断。
1.根据继电保护动作情况预测
事故发生在线路的地段不同,其继电保护动作是不一样的。电流速断保护的保护范围,保护范围最大,占线路全长的50%左右。过电流保护的保护范围为被保护线路的100%。但通常过流保护装置同时设有延时继电器,在与速断保护装置配合使用时,一般在线路后段发生故障时才动作跳闸。所以,变电所断路器跳闸,要及时调查继电保护动作情况。根据继电保护装置的动作类型及特点,对故障性质及范围进行大致定位。
2.根据线路路径预测
线路路径在废弃物较多的区域,大风天气该线路发生跳闸事故时,首先应该考虑的是杂物被刮落砸中导线,要重点对该区域线路进行排查。
3.根据线路的绝缘水平预测
根据预测情况,派抢修人员对怀疑段线路首先进行排查。线路路径简单的线路,在派人分段查找时,可另派车沿线路快速查找。根据经验,一般事故均发生在此支线上。
(二)合理利用短路故障指示器
结合线路长度,分支情况等,将一条线路分为几个区段,按区段合理加装短路故障指示器,并做好相应的记录,详细标明安装位置,并尽可能安装为户外型,在电缆与架空线T接处应该加装在电缆终端头处,这样方便故障巡查人员查看。当发生故障后,抢修人员可首先进行查看故障指示器动作情况,根据信息判断出故障区段,将此区段线路隔离。其他区段线路可采用试送电的方法进行恢复送电。