10kV配电网运行存在的故障及防范措施论文_陈佐锋,刘建军

10kV配电网运行存在的故障及防范措施论文_陈佐锋,刘建军

广东电网有限责任公司云浮郁南供电局 广东郁南 527199

摘要:10kV配电网是电力系统和用户连接运行的重要组成部分,由于节点与支线数存在的数量巨大,同时大部分的设备都没有完全实现远动控制,一旦发生故障停电,就会使电力系统不能正常运行,不但给用户的生活带来影响,也降低了供电企业的经济效益。因此,有必要对配电网运行过程中的常见故障进行详细分析,并制定合理的防治措施。

关键词:10KV配电网;运行故障分析;防范措施

随着我国不断对农网的改造及推进,10kV配电网的稳定性和安全性的要求越来越高,而配电线路所处的环境特殊,会受诸多因素的影响,导致线路出现故障,使配电网不能实现可靠运行。当前,应该加强配网的运行维护、加大配网的改造力度,并及时做出有效的预防措施,以确保配电网络正常运行。

1 10kV配电网在运行过程中常见的故障分析

1.1单相接地故障

我国3~66 kV电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式, 在这种小电流接地系统中,单相接地是一种常见故障。发生单相接地后,故障相对地电压降低,非故障两相的相电压升高,但线电压却依然对称,因而不影响对用户的连续供电,系统可运行1~2 h,这也是小电流接地系统的最大优点;但是,若发生单相接地故障后电网长时间运行,会严重影响变电设备和配电网的安全经济运行。

发生单相接地故障的原因:导线断线落地或搭在横担上;导线在绝缘子中绑扎或固定不牢,脱落到横担或地上;导线因风力过大,与建筑物距离过近;配电变压器高压引下线断线;配电变压器台上的10 kV避雷器或10 kV熔断器绝缘击穿;配电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地;绝缘子击穿;线路上的分支熔断器绝缘击穿;同杆架设导线上层横担的拉线一端脱落,搭在下排导线上等等。

1.2线路短路故障

短路故障也是电力线路运行过程中常见的故障之一,造成电力线路短路故障的主要原因是电气设备载流部分的相间绝缘或相对地绝缘被破坏。在正常的10kv电力线路中,各部分绝缘是足以承受所带电压的,且具有一定的裕度。但架空输电线路的绝缘子可能由于受到过电压,如由雷击引起而发生闪络或由于空气的污染使绝缘子表面在正常工作电压下放电;其它电气设备如发电机、变压器、电缆等载流部分的绝缘材料在运输、安装及运行中削弱或损坏,造成带电部分的相与相或相与地形成通路;若电源不经过负载直接形成回路,有时在回路中有多个负载串联的其中一个短接,以致短路,使负载电阻急剧下降,导致电流急剧增大,从而可能让电源跳闸或烧毁电源设备以及负载的其他部分;运行人员在设备或线路检修后未拆除地线就加电压或带负荷拉刀闸等误操作也会引起短路故障。此外,鸟兽跨接在裸露的载流部分以及大风或导线覆冰引起架空线路杆塔倒塌所造成的短路。

1.3谐波的问题

电网谐波造成电网污染,正弦电压波形畸变,使电力系统的发供用电设备出现许多异常现象和故障,情况日趋严重。其危害很大:导致电缆过热;导致变压器过热;导致变无功补偿装置损坏;对其他电子设备的不良影响;导致意外跳闸;导致额外的能量损失。

谐波产生的根本原因是由于电力系统中某些设备和负荷的非线性特性,即所加的电压与产生的电流不成线性(正比)关系而造成的波形畸变。当电力系统向非线性设备及负荷供电时,这些设备或负荷在传递(如变压器)、变换(如交直流转换器)、吸收(如电弧炉)系统发电机所供给的基波能量的同时,又把部分基波能量转换为谐波能量,向系统倒送大量的谐波,使电力系统的正弦波形畸变,电能质量降低。

2 10kv配网运行故障的防范措施

2.1对电网线路进行定期维护

配电设备的运行周期要符合规定标准,定时对配电线路绝缘子、分支熔断器、避雷器等设施进行耐压测试和绝缘测试,对不符合规定标准的及时进行替换,以保证电网设施绝缘的良好性。还要定期对电网线路进行巡视,提高设备满载、过载、重载等方面的监测力度,确保设备运行的稳定性。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了尽量降低停电的时间与面积,在配电线路安装柱上真空开关,可以缩小故障范围,便于故障发生部位的查找。在用电负荷的高峰期,加强配电线路的检查工作,以便及时调整平衡负荷,避免接头和连接线夹等由于过载发热而引起烧毁。另外,在配电线路施工时,要严格按照施工设计,防止导线因接触不良引起电线受损。在熔断器的安装过程中还要留心观察熔断器的负荷情况,以设计中所要求的容量安装高压或低压的熔断器为标准来判断熔断器是否超载,从而保障配电线路的施工质量。

2.2对外因影响采取的措施

加强与气象部门的联系,可以根据汛期灾害预案、停电事故应急预案、污闪防灾预案、大风预案等预案来制定出线路防护措施,最大限度减少气象灾害造成的损失。提高线路防雷和绝缘水平,改善防雷接地系统。在空旷线路上加装防雷间隙或线路避雷器,提高线路耐雷水平;逐渐淘汰不合格的残旧针式绝缘子,改用绝缘性能更好的瓷质绝缘子;使用新式避雷器,如将使用效果较差的复合绝缘避雷器改为间隙避雷器,降低雷击导致的永久性接地故障发生概率;定期开展接地网电阻检测,更换不合格的接地体。对户外设备外露接头加装绝缘护套,包括变压器套管接头、开关套管接头、刀闸触头、避雷器引线接头等部位。改造杆塔本身防止老鼠攀爬或鸟类筑巢,杆塔引下线、跳线改用绝缘导线,防止老鼠攀爬横担导致放电。

2.3抑制谐波的技术措施

随着电子技术的不断发展,谐波问题越来越严重,必须高度重视,其抑制谐波的技术有:整机电源需留有较大贮备量为了使测量、控制装置能满足负载较大变化范围,因此在设计整机电源时,可给予较大贮备量,一般选取0.5~1倍余量;对干扰大的设备与测控装置采用不同相线供电因为测量、控制装置的许多干扰是由电源线窜入的,因此在规划供电线路时,对干扰大的设备与测控装置采用不同相线供电;将测量、控制装置的供电与动力装置的供电分开因为动力装置的负荷变动大,测量、控制、微机及电视机的负荷小,动力装置产生的干扰大,供电电源分开后,测量、控制、微机及电视机的电源与动力装置的电源相互隔离,可以大大减少通过电源线的干扰。

2.4强化配电网结构改造

在各个变电站之间的联络线路中实行分段控制或变换不同截面的供电导线,提高配电网络的转供能力,实现线路整体供电可靠性的提高,尽量减少停电故障的发生。近年来,电网改造工程针对配电线路的改造以及联络导线截面积的更换,不但使配电网络的容许电流提高,也使负荷转载能力得到提高。同时,适当增加设置干线中的分段开关、分支开关等,可以达到“熔丝加刀闸”的保护措施。通过增加配电网络的改造力度,还可以适当优化配电线路的网络结构,达到区域之间的携手供电、双向回路供电等,合理保证了配电网络的供电半径,降低了配电网络停电故障发生的概率,最终实现整个配电网络的环网供电。

2.5采用新技术提高运行效率

在配电网络自动化改造的过程中,使用故障定位系统可以通过自动隔离和自动恢复重构是减少停电故障时间,提高供电网络可靠性的有效方式。进行陈旧设备更新时,在其中加装智能化信息采集设备、安装信号控制单元,增设通信设备,最终实现变配电站、杆塔变压器、高压用户杆刀之间的实时远动控制。停电故障发生时,利用智能定位系统对停电故障点定位之后,对故障点进行隔离,将进行配电网络的恢复重构。系统确定恢复供电的区域之后,对需要供电的区域进行定位,重新设置电网中的分段开关以及联络开关,对其进行远程设置。系统自动搜寻所有可能的开关运行状态,找到一个不仅符合网络运行条件,同时还能得故障发生概率函数值最小的运行方案,尽快为目标区域用户进行供电。

3结语

随着社会经济的迅速发展和用电量的急剧增长,10kV配电网规模也在不断加大,应该做好对配电线路的设计、布置、检查、维修、管理等工作,并引进先进的技术和设备,降低供电网络停电故障发生概率,保障配电线路的可靠安全运行。

参考文献

[1]谭树雄.10kV配电线路跳闸故障原因分析及预防[J].通讯世界,2014(7):93-94

[2]王云龙,赵志泉.浅谈农村架空配电线路常见故障及防范[J].农村电工,2013(7):35-36

[3]邹柒华.农村电网线路的防雷措施[J].大众用电,2012(4):32-33

论文作者:陈佐锋,刘建军

论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期

论文发表时间:2017/10/16

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