10 kV配电线路设备的常见故障和预防分析

2019-04-29 版权声明 举报文章

摘 要:10 kV配电线路是城市供电系统的关键,对于输配电和电网之间的连接具有十分重要的作用,如果在运行的过程中出现故障,将会造成断电等一系列不良现象。对于10 kV配电线路而言,常见故障的防治应以预防为主,针对实际情况中存在的影响因素,编制预防工作计划,这是确保10 kV配电线路运行稳定性与可靠性的主要途径。

关键词:10 kV配电线路;故障寻找;原因分析

中图分类号:TM726 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)26-0098-02

1 概 述

当下,社会经济走可持续发展道路已成形势,而社会生活与社会发展对于我国电力资源的需求量越来越大,为了满足这种实际要求,新建电网的规模越来越大。近几年,在电力行业持续发展的阶段中,10 kV配电线路的应用更加广泛,10 kV配电线路在电力系统中的作用不可替代,与传统意义上的线路相比,具有较高的质量和效果,是其重要的组成部分之一,正成为现阶段配电线路首选。

然而,10 kV配电线路的设计路径复杂,由于气候以及人为等因素的干扰和影响,在具体运行的过程中依然存在一定安全隐患,因此,想要防治故障的发生,还需从故障形成的原因寻找入手,明确故障形成原因,从而更好的预防故障,确保去安全稳定的长时间运行。

2 10 kV配电线路的故障寻找

2.1 自然灾害导致线路单相接地故障与短路故障

雷雨天气往往于夏天居多,雷击产生的强电流非常容易毁坏绝缘子,引起线路单相接地故障。

除此以外,配电线路也会受到其他外部干扰因素的影响。在雷雨季节当中,雷击事件频发,如果10kV配电线路遭受雷击,则会根据雷击的程度而出现不用程度的故障。

首先,如果线路当中绝缘子不具备合格的质量,在遭受雷击以后,极易发生接地故障与短路故障;

其次,如果该线路的防雷措施不够完善,则无法有效导出强大的电流,加之线路分布范围广泛,在空旷等地极易遭受雷击,遭受雷击之后,配电线路中较为脆弱的部分会出现一些故障,甚至是永久性损坏;

再次,如果真空断路器的设置不够规范,会使线路出现越级跳闸等故障。此外,避雷器一旦失效,也会使线路有遭受雷击的危险。

最后,如果线路接地设置不完善,会使雷电流无法快速进入大地,使线路中的电压急剧升高,从而留下安全隐患。

2.2 短路故障

倘若配电线路周边环境不良,如空气中导体粉末含量较高的环境下,风力将导体粉末粘附于配电线路表面,两个或多个线路间距较小的情况下容易发送短路故障。

另外,配电线路周边存在腐蚀性气体,容易引起配电线路金属导体的化学腐蚀问题,可能造成配电线路及设备功能失效的情况,最终导致短路故障发生。使10 kv配电线路发生短路故障的具体原因有以下几个方面:

通常情况下,外力或者是人为因素的影响,会使线路中出现断裂,进而发生漏电、短路等故障。

如果天气情况不佳,暴风雪等恶劣天气频发,则会对线路造成十分严重的影响,使其发生剧烈的振动,造成线路损坏或故障。

飞禽鸟兽在线路上筑巢,也会对线路造成一定破坏;最后,受到腐蚀性气体等因素的影响,使线路的绝缘表面受损,进而造成短路故障。

2.3 接地故障

10 kV配电线路中常常容易发生单相接地故障,主要由于线路断线落到地上或者搭在横担上而引起单相接地故障。如配电导线未良好固定,也可能在外部荷载中出现单相接地故障。

另外,配电线路穿越树林或建筑物,若无法对这些树林或建筑物进行及时清除,也可能引起接地故障的发生。造成接地故障的原因具体原因有以下几个方面:

线路长时间处在超负载的情况中运行,实际电流超出限度,但是电压却比正常值低,这样一来会使导线温度升高,进而断裂,引发接地故障;

设备维护不够及时,设备出现老化等情况,无法承受较大的电流,进而造成不同程度的接地故障;|

开关等基础设备接触不良,使设备处在缺相的状态下进行运行,这样也有可能造成接地故障。

单相接地故障往往会产生较为严重的情况发送,出现该类故障以后,变电站的主母线电力激增,若不能及时修理除患,很可能对变电站电气设备造成不可挽回的伤害,如烧毁电压互感器,造成停电事故。与此同时,接地故障也会引起较高的谐振电压,严重者直接击穿绝缘端子。

另外,配电导线落地,周边空气也附有较高的电压,工作人员容易受到伤害。当单相接地故障发送以后,需立即并及时进行停电维修除患,避免造成不可挽回的经济损失。

2.4 过流跳闸故障

在实际运行过程中,如果线路长时间发生相间短路情况,将有可能在发生故障的位置与线路之间存在相对较大的电流,此时,继电保护装置开始运行,使线路出现过流跳闸故障。

如果导线的直径较小,对于该线路的运行而言,会产生一定阻碍,经过长时间的运行以后,导线温度急剧升高,使线路出现过流跳闸故障。此外,若过流保护定值较小,配电线路会在持续波动的作用下出现跳闸,此时设备会马上开始运行,瞬间产生加大的电流,造成线路过流跳闸。

2.5 变压器造成的故障

变压器在配电线路中主要用来进行升降电压、安全隔离等,在配电系统中发挥了重要的作用。变压器发生故障时,会直接影响到配电系统的安全和可靠性。特别是在夏季处于用电高峰,变压器处于超载状态,变压器在工作的过程中产生大量的热量不能够及时的排出,从而造成变压器烧毁等事故。

在夏季用电高峰时期还会产生三相负荷不平衡的情况,导致不同相的电流差异比较大,容易产生零序电流,从而使变压器内部温度升高,造成设备故障。

3 10 kV配电线路常见故障的预防处理措施

为了确保10 kV配电线路能够稳定的持续运行下去,需结合上述提到的造成线路故障的主要原因,从而制定出以下几条对应的处理措施:

①利用相关软件工程仿真分析了配电线路雷电过电压的放电过程和周围的电压分布,并对防止雷击的最佳保护间隙进行了计算。这可能是在发生雷击时及时切断强电流引起的雷电电流,并防止绝缘导线断裂。这种方法可以使10 kV配电线路雷击发生在及时疏散的雷电电流和减少强烈的电流带来的危害,保护绝缘体。同时,应通过加强局部线路的绝缘水平的方式,提高线路的抗干扰能力。

②在配置单相接地故障指示装置的配电线路中,当出现单相接地故障时,该装置可以及时发出报警信号。而单相接地故障指示装置具有很高的灵敏度,能够快速查找故障,并确定故障发生的部位,对后期的维护提供了便利。

③在日常的维修管理工作当中,对配电线路的绝缘子、避雷器等设备的绝缘检测要给予高度关注,检测结果不符合标准的应该及时更新换代。

④加强配电线路的日常巡查应该作为一种降低单相接地故障的有效方法,检查配电架空线路周边是否存在超高植物或攀藤植物接触导线,与建筑物之间的距离是否安全,是否存在有断线的安全隐患问题。在线路保护区,严禁临时搭建临时建筑物;严禁堆放易燃易爆危险物品;也可在电缆通过的地方设置专门的警示标志。

⑤加强在线检查和维修工作,发现隐患,及时报告和排除,预防性维护。为防止单相接地故障引起的供电中断等不良影响,可以在配电线路上加装分支熔断器的方法,当某个分支线路发生单相接地故障时熔断器能够自动切断电流,同时其它支路的电力系统仍然能够保持正常的工作状态。

通过这种方法能够减少故障的所带来的停电面积和停电时间,同时帮助维护人员尽快的找到故障点。

⑥防止变压器故障的措施。变压器应在使用中应加强检测,使用后应定期检查和维护,保持变压器良好的工作状态。变压器在超负荷状态下容易出现故障,所以在选择配电装置时应先进行调查,并在配电变压器的容量选择上应进行扩展配置,将变压器充分预留一定空间。同时在变压器的低压侧进行避雷器布置,以防止雷击损坏引起的雷击。

4 实证分析

为供电和用电安全提供必要的保障。

首先,运用先进的防护装备,以此有效预防自然灾害所造成的线路故障;

其次,切实做好日常维护,定期对线路进行检查,及时更换出现老化或故障的设备,通过协调,尽量避免线路的超负荷运行;

最后,认真完成线路巡检工作,通过细致的巡查,可以及时发现线路在运行过程中的异常或故障,采取对应的措施进行处理,这样一来可以有效避免更为严重的故障。

5 结 语

为有效查找故障点,我们可以通过采取现代信息综合技术与自动化电气设备,从源头上强化对我国配电系统的监控机制,良好保障我国配电系统的安全运行,降低故障率。在单相接地故障发送以后,实现切断电力传送的自动化,降低配电线路故障造成的危害程度;与此同时,只要故障发送,即刻自动发出报警信号,警示技术人员更快、更准地查找故障点,利用后续的维修除患工作的开展。

我国配电系统已经实现了对10 kV配电线路的无间歇监控管理机制,在配电线路高效管理与维护方面具有奇效,也为广大电力技术工作人员提供了便利。

参考文献:

[1] 王文军.10 kV配电线路常见故障及防范措施探讨[J].科技创新导报,

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