10kV线路常见故障分析及防范措施

2019-10-03 版权声明 举报文章

【摘要】电力线路在实际运行中,经常发生的故障一般多为接地和跳闸,特别是在雷、雨、雪和大风等恶劣天气时,线路故障更是频繁发生,严重影响电网安全、经济、优质运行,下面对10kV线路常见故障及防患措施进行分析。

【关键词】线路 故障 防范

中图分类号:F532.7文献标识码: A

前言

10 kV架空线路是电网的传输结构,主要功能是负责各地区电力传输的供应。与传统输电线路相比,架空线路的传输性能、绝缘性能、受力性能、强度性能等均有明显的优势。解决10 kV架空线路常见故障问题能够促进电网运行效率的提高。

一、10kV线路常见故障

1、单相接地故障

引起单相接地故障的主要原因是:导线断线或在绝缘子中绑扎或固定不牢脱落到横担或地上、风力过大或导线与树枝距离过近配电变压器高压下引线断线、配电变压器台上的l0kV避雷器或熔断器绝缘击穿、绝缘子击穿、铜铝过渡设备线夹从结合处断裂、线路落雷、鸟害等。

故障出现特点:此类故障出现时天气一般是大风、阴雨、大雾等。

2、相间短路故障

根据相间短路的具体原因,划分为异物造成的相间短路、外力破坏及用户端因各类故障造成的相间短路、鸟害造成的相间短路及雷击造成的相间短路等。该缺陷应在短期内消除,消除前应加强监视。

3、低阻故障和开路故障

电力电缆发生故障其故障点绝缘阻值下降至该电缆的特性阻抗,甚至支路电阻值等于零的故障均称为低阻故障或短路故障。电力电缆发生故障,其电缆绝缘电阻值为无穷大或虽与正常电缆的绝缘电阻值相同,但电压却不能馈送到用电设备的故障称为开路(断路)故障。

4、闪络性故障管理。

在做断路(开路)试验,试验电压升到某一值时,泄漏电流的测试仪表指示突然升高,表针呈现闪络性摆动,而电压指示仪表,指示值稍呈下降时,此现象消失,但电缆绝缘仍有极高的阻值,这表明电缆存在故障,电缆的绝缘某点有缺陷,而故障点没有造成电阻通路,只有放电间隙或闪络表面的故障称为闪络故障。

二、10kV常见故障的分析

1、线路单相接地引起的故障

线路单相接地引起的故障也分为瞬时性接地故障和永久性接地故障, 在瞬时性故障的情况下重合闸会启动成功, 而永久性故障则恰好相反。发生瞬时性接地故障的原因主要是人类活动或者是风雨天气里被刮倒的树木碰触到电线而引起单相接地, 再就是由于线路老化冬季下雪后导线上结冰导致线路脆化而断裂接地或者是由于老化或存在质量问题不能承受冰的重力而导致线路段裂接地。永久性接地故障形成的原因主要来自大自然不可抗拒的力量,例如在雷雨天气,雷击常常是造成线路永久性接地的最主要原因, 此外在空气受污染严重的地区由于线路上积存大量带电污垢,在雷雨天气里极易引发雷击,雷击击穿电路可造成线路永久性接地。

2、线路短路引起的故障

线路的短路包括暂时性短路和永久性短路,关键是看断路器的重合闸是否成功,常见的形式有:线路金属性短路故障,即因为电线的破损导致两个不同的电位导体相接触, 从而导致短路;线路引跳、闪出弧光短路故障,即因电线老化,强大的正负电荷放电, 瞬间产生了这种现象;跌落式熔断器、隔离开关弧光短路故障;小动物短路故障;雷击短路故障,10kV的架空线路路径较长,极易在雷雨天遭雷击。

3、外界力量对线路的摧毁

据调查, 外界力量对线路的摧毁也不可小觑。有部分线路故障是小动物引起的短路故障,在某些配电变压器上,容电器与变压器之间的高压线使用的是裸体导线, 而且在高压接线柱以及高压避雷器上没有安装绝缘防护罩,当鼠、虫等小动物在附近活动时直接导致线路故障的发生。有些线路故障是空中飞行物引起的, 飞向空中的风筝, 抛到空中的杂物都有可能触及到线路引发瞬时性接地。 此外, 当夏季来临, 鉴于林木茂盛及绝缘架空导线间的距离不够大的原因,一旦遇上风雨天气,加之导线松动的摇摆极易造成空气击穿而发生严重的电网事故, 此外雷击往往是造成永久性接地故障的主要原因。还有些线路故障是由于环境的污染造成的, 在污秽严重地区,线路绝缘子老化使线路极易被击穿。电线杆被风侵蚀也是造成线路故障的一大原因,这种情况一般发生在西部空旷地区。

4、人为原因造成线路故障

人为原因在造成电网事故的原因中所占比重是较大的, 有些人私自操作设备引发故障,也有些线路故障是由于人类的违章建筑造成的, 在违章建筑存在的地方极易造成线路故障,还有些故障是设备被盗引起的, 如有些违法犯罪分子不顾法律的严惩盗窃各类线路设施设备及导线造成线路故障频发,还有建筑施工单位不注意电缆标志违章施工, 强行施工导致电缆主线破坏。

5、管理不慎引起的线路故障

管理不到位也是导致线路频繁发生故障的主要原因。主要是管理人员责任感不强, 能力素质不高,技术不熟练, 安全意识和服务意识不够强,偶尔存在麻痹思想以及侥幸心理。具体的来讲主要是电网善后工作不力,从管理实践来说,各部门之间缺乏沟通和合作等使电网事故不能及时、妥善的解决,损失严重。

三、故障查找

故障查找的总原则是:先主干线,后分支线。对经巡查没有发现故障的线路,可以在断开分支线断路器后,先试送电,尔后逐级查找恢复没有故障的其它线路。

1、短路故障的查找

一条10kV线路主干线及各分支线一般都装设柱上断路器保护,按理论上来讲,如果各级开关时限整定配合得很好,那么故障段就很容易判断查找。在发生变电站断路器跳闸的时候,首先应查看主干线柱上分段断路器及各分支线柱上断路器是否跳闸,尔后对跳闸后的线路,对照上面讲过的可能发生的各种故障进行逐级查找,直到查出故障点。另外,对装有线路短路故障指示器的架空线,还可借助故障指示器的指示来确定故障段线路。还有一点那就是当查出故障点后,即认为只要对故障点进行抢修后,线路就可以恢复供电,而中止了线路巡查,这样是非常错误的。因为当线路发生短路故障时,短路电流还要流经故障点上面的线路,所以对线路中的薄弱环节,如线路分段点、断路器接点、引跳线,会造成冲击而引起断线,所以还应对有短路电流通过的线路全面认真巡查一遍。

2、接地故障的查找

线路永久性接地故障点的查找,可以按照上面所讲的在确定接地故障段后,根据它可能形成的原因和各种环境因素进行查找,而对瞬时性接地故障则只能是对全线进行查找。在故障巡查过程中对架空线路经过的一些特殊地段,如采石场、重污染区、土地开发区等要特别留意,因为人为造成的原因,如违章爆破损伤导线,违章开发破坏杆基。还有各种环境污染以及自然因素对线路形成的腐蚀,都有可能是引起线路故障的起因,所以在线路故障巡查的时候,就要加倍小心,不放过任何蛛丝马迹。线路故障的发现除靠自己查找外,还有很多故障信息是来自于广大群众的积极举报,在指挥处理故障的过程中,要与电力抢修服务台联系,收集一切有用的故障信息,采用询问当地居民的方法加以判定。

四、防范措施

1、防雷击措施

(1)提高线路设备的绝缘水平。雷击10kV 线路针式瓷瓶造成故障,是最多见的设备故障,造成这类故障的原因除了本地区雷暴日多之外,针式瓷瓶质量问题也是主要原因。运行证明,P-15T、P-1025 针式瓷瓶耐雷水平低,可以将地处雷区的10kV 线路段这类瓷瓶更换为瓷横担或新型的复合绝缘子,新架10kV 线路亦应选用瓷横担或新型的复合绝缘子,使用架空绝缘导线,进一步提高线路设备的绝缘水平。

(2)在10kV 线路上安装氧化锌避雷器、防雷间隙,加大泄流。因雷击线路经常发生在山区10kV 架空线路,所以应该在山区的10kV 架空线路上或根据雷击故障记录在遭受雷击频繁的线路段安装线脱扣式氧化锌避雷器,新安装的线路设备如配变、线路开关、电缆头等也必须安装氧化锌避雷器,以加强对10kV 线路及设备的防雷保护。由于10kV 线路点多面广线长,线路不可能用避雷线或避雷针作直击保护,再者配电线路也是采用中性点不接地系统,因此在山区的10kV 架空线路上或根据雷击故障记录在遭受雷击频繁的线路段每隔8~10 基杆装设一组接地的氧化锌避雷器,或每隔2~3 基杆装设一组防雷间隙,及时把雷电流泄到大地,降低雷电对线路设备的冲击。

(3)定期检查、整改接地装置。定期检查测量10kV 线路、配电变压器接地装置的接地电阻,不合格的给予整改,通过加装接地装置、使用降阻剂等方法降低接地装置接地电阻值,确保线路及配电变压器接地电阻满足要求。避雷器的接地连接要用铜导线三相接地端连接后接地。

(4)定期做好避雷器试验,及时更换不合格避雷器。

(5)开展线路登检工作。对10kV 线路进行有计划的登杆检查,或根据平时对10kV 线路绝缘摇测情况,对10kV 线路绝缘低的线路段和地处雷区的线路段进行登杆检查,更换不合格的绝缘子,提高线路设备的绝缘水平。

2、防外力破坏措施

根据提及的10kV 线路外力破坏故障类型及原因,采用如下措施:

(1)为杜绝或减少车辆碰撞杆塔、拉线故障,要在交通道路边的杆塔上涂上醒目的反光漆,在拉线上装反光警示标志,以引起车辆驾驶员的注意。对在10kV 线路附近开挖施工工地,做好安全宣传和设置警示标志。

(2)加强安全宣传教育,劝告居民不要在跨越街道、集市的线路附近撑太阳伞摆摊;线路附近田地的农户要注意收集好丢弃的薄塑料膜,防止刮风飞到线路上。

(3)加强打击破坏盗窃10kV 线路设备的力度,加强与当地派出所的配合,制定有效的措施和具体防范方案,对破坏、盗窃10kV 电力设施的破坏分子进行严厉的打击;靠近道路、田地的拉力线的UT 线夹端头螺纹要用锤子打辔,或者采用模具倒灌水泥封护UT 线夹,防止被破坏、盗窃。

(4)供电所定期开展10kV 线路巡视。检查10kV 线路的杆塔基础、拉线,对掏空的杆塔基础、被破坏的拉线进行及时维修,对存在缺陷的设备及时处理和检修,对违章建筑物进行清理整顿;定期清除线路走廊障碍物。

3、跨越街道、集市、公路和树木多的架空线路更换为架空绝缘导线。

4、应密切注意各10kV 线路的负荷情况

对超载运行的线路要及时调整负荷,严禁线路长时间超载运行。定期进行夜间巡视,在阴雨天气期间,注意检查各连接点线路设备(特别是高压跌落式熔断器、过引线)是否有发热、打火,发现问题及时进行消缺。

5、把好设备材料、施工、竣工验收质量关,杜绝使用不合格材料

提高施工人员责任心和安装水平,避免出现导线连接不良、螺钉不紧、电气距离不足、电杆埋设深度不够等情况。

6、地埋电缆要装设电缆走向标桩等警示标志

建立平面走向图纸、电缆资料档案;在10kV 线路上安装故障指示器,当10kV 线路发生故障时,能快速查出故障点及时排除,缩短故障时间。同时,加强对故障指示器的定期检查;把主干线路上的分段跌落式熔断器更换为开关,有效减少跌落式熔断器故障,减少线路停电。一般情况下,分支线供电负荷超过560kVA 的线路不宜安装跌落式熔断器,应采用断路器保护。分支干线上的分段跌落式熔断器应使用合格的熔体,使其起到应有的短路保护作用。

结论

10kV的线路出现故障的原因十分复杂, 预防和治理线路故障使线路不断优化是一个长期而又艰巨的任务, 配电线路的安全对提高人们的生活水平和企业生产效益有着重要的作用, 所以我们应该在实践中不断总结、提高,保证线路的稳定运行。

【参考文献】

[1] 袁晓凡.有关10 kV配电线路故障及防治措施的探讨[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2010,(12).

[2] 程延龙.10 kV配电线路的故障分析及防范措施[J].黑龙江科技信息,2012,(1)

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