摘要:本文针对10kV配电线路故障查找和处理措施进行了简要分析,以供参考同行人员参考。
关键词:10kV配电线路;故障查找;处理措施
10kV配电线路分布范围广,运行环境复杂,容易受到很多因素的影响如:树障、雷击、台风等等,配电线路故障点的查找相对也比较困难。如何减少线路的故障,并以最快的速度排查出故障点,提高配电网供电可靠性,一直是配网运维的重点研究课题。
1配电线路故障类型
1.1架空线路故障
配电线路大部分都是架空线路,因其线路长,分支多,网络结构复杂,易受外力及自然环境影响,是最容易发生故障的系统之一,而短路故障和单相接地故障则是最常见的故障形式,导致线路跳闸停电。
1.2电缆线路故障
随着城市的建设,电缆线路由于其占用空间小的特点,使用率越来越高。由于电缆线路一般被埋在地底下,外加电缆具有较厚的绝缘防护层更是无法通过肉眼观察来发现故障,因此常规的办法查找故障就显得很困难。
2、故障查找和处理的原则
在10kV配电线路故障的查找、处理中,需要将人身安全放在首位。根据经验,采取科学、便捷、合理、安全、可靠的故障查找方法,在最短的时间内将故障点找出,及时采取有效措施消除故障,最大程度降低故障的扩散概率,全面恢复区域内的供电。通过实践证明,只有采取安全、有效、可靠的故障排查方法,才能避免人员触电事故的发生,最大程度提升电力运行的可靠性与安全性;应尽量缩小故障停电范围和损失;在故障排查中要采取先主线、再干线的查找方法,在变压器的使用上也需要先公后专,采取分段查找与处理的方法,以此提升故障查找质量。
3、10kV配电线路故障分析
3.1 10kV架空线路故障
架空线路出现接地故障的原因主要是由于绕组单相绝缘击穿或者是接地如瞬时接地故障占比较多,湛江地处中国大陆最南端,终年受海洋气候调节,树木生长较快尤其是速生桉,在台风季节极容易造成架空线路故障,这些都给线路日常运维增加难度。同时出现故障较多的有由于配电变压器上面的避雷器或者是熔断器的绝缘性能降低带来的击穿,如湛江是地处雷州半岛,全年落雷次数在全广东省是排前列,另外早期避雷器的选型中也有出现“家族性”缺陷,如PQ-20绝缘子由于结构问题,容易造成隐性缺陷,而且难以发现。
3.2电缆线路故障
电缆线路故障主要有以下五种类型:
机械损伤类故障:主要有施工和交通运输所造成的损伤如:挖土、打桩、起重、搬运等可能误伤电缆;在电缆敷设过程受拉力过大或弯曲过度也会导致绝缘层和保护层损坏;对于中间接头和终端接头受自然拉力和内部绝缘膨胀的作用也会造成电缆护套的裂损。以上约占总故障的47%
绝缘受潮:电缆中间接头或终端头在结构上密封工艺不良或密封失效,以及安装质量不佳而造成绝缘受潮;制造电缆包铅(铝)时留下砂眼和裂纹等缺陷使电缆受潮;金属护套因外物刺伤或腐蚀穿孔,由于湛江地处东南沿海,常年受高盐潮湿天气影响,此类的故障占比较大。以上约占总数的23%
绝缘老化变质:电缆绝缘介质内部气隙长期处于电场作用下,绝缘内部产生游离,气隙中产生臭氧、硝酸等化学生成物,腐蚀绝缘;绝缘和保护层受外应力和内应力的作用,造成损伤,主要表现为腐蚀老化出现麻点、开裂或穿孔;电缆内部气隙产生电游离造成局部过热使绝缘碳化。以上约占总数的18%
过电压:有因大气过电压和内部过电压的情况,许多户外终端头的故障就是由于大气过电压引起。以上约占总数的4%。
电缆的绝缘物流失:油浸纸绝缘电缆敷设时地沟凹凸不平,或处在电杆上的户外头,由于起伏、高低落差悬殊,高处的绝缘油流向低处而使高处电缆绝缘性能下降,导致故障发生。以上约占总数的4%。
4、10kV配电线路故障查找处理的方法
4.1巡视线路法
在10kV配电线路故障发生后,无论强送电是否成功,均需要进行线路巡视。依据线路运行图纸,分析线路的运行情况、运行环境等,依据自身的经验判断故障点与影响因素。针对故障高发区,需要派遣小组进行重点巡视。在无法精准掌握线路情况、故障点位置时,需要一一检查线路,直到故障点发现为止。需要注意的是,一旦10kV配电线路出现短路故障,则必须要开展全面检测,其检测范围为故障点—电源侧,针对薄弱环节需要重点排查,加强巡视。最大程度避免电路电流经过关键线路区域,使线路受损。全面巡视法难以精准发现隐性故障,且故障排查时间较长,适用性不强。
4.2逐级拉电法
工作人员先要将线路分支全部断开,接着对主干线进行送电,在10kV配电线路恢复正常之后,再采取线路分断点的停送电操作,将下一级的故障情况确定出来,巡视人员需要加强与监控中心的联系,逐级推拉法对10kV配电线路有着较高的要求,比如,要求分支线必须安装熔断器、开关等,长线路区域需要安装分段开关。在实际的运行中,该方法存在着开关操作频繁、爆炸风险较大的问题。
4.3测线路绝缘法
测线路绝缘法主要应用于线路接地故障,其检测方法主要为:对故障线路内的A、B、C三相进行电阻遥测,使用2500V兆欧表,如果电阻的遥测值在0.1MΩ以上,则表示线路正常;如果在0.1MΩ以下,则表示存在接地故障。在实际的应用中,绝缘摇测法对天气有一定的要求,必须要在好天气下执行,使用于长度短、配变数量少的线路中。需要注意的是,在实际的应用中必须要办理相应的许可手续,依据各类安全措施开展作业,以此提升故障检测效率。在应用绝缘摇测法前,必须要落实事故应急抢修单的办理,及时将线路两侧、变压器开关、分支线、刀闸等断开,悬挂相应的标识牌,针对靠近电源区域需要派遣专人看管。依据相应的故障检测原则,确定三相内没有明确电压,放电充分后即可执行遥测作业,严禁在高低压共杆的线路段开展遥测作业。
图1、在线故障诊断识别流程
4.4设备仪器应用法
将线路故障指示器固定在10kV配电线路、电缆、开关柜上,将电流的流通现象指示出来。一旦10kV配电线路出现故障,指示器就会报警,巡视人员只需要借助指示器,就能够将故障点确定出来,及时排查故障。线路故障指示器的应用,能够缩短故障查找范围、时间。使用电缆故障定位仪能够对闪络故障、高低接地故障、短路故障、电缆断线故障、接触不良故障进行测试。电缆故障定位仪配备声测法定点仪,可用来准确测定故障点的精确位置。特别适用于测试各种型号、不同等级电压的电力电缆及通信电缆。
4.5在线故障识别法
随着智能技术的不断更新,目前已越来越多技术能够安全稳定的支撑在线故障诊断。在线故障诊断系统多源信息校验的工作原理如图1所示。该识别法具有故障检测功能,能够对线路故障状态信号进行监测和识别,然后通过系统对信号进行分析,左边为告警信息的数据来源,右边为在线故障诊断数据的相关工作流程。其中告警信息来源主要包括原始告警信息以及分析结果信息等两大类。原始的告警信息主要包括来自稳态监控功能的开关变位、事故总信号、变电站告警直传以及来自二次设备在线监视功能的保护动作信号等等;分析结果信息主要包括来自在线扰动识别功能的设备短路故障、机组跳闸、直流波动和闭锁,以及来自二次设备在线监视功能的保护和录波简报等,进而自动确认故障的种类、原因和位置,在最短的时间内生成配电线路故障解决措施。
结语
总之,提高 10kV 配电线路的安全稳定性能,对于当前社会发展以及人们的生活水平有着非常重要的作用。在进行线路设计时,工作人员就应该对后续可能会出现的故障问题进行思考,并且与设计相结合,从根本上减少故障的出现。
参考文献
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[3]辛耀中,石俊杰,周京阳,等.智能电网调度控制系统现状与技术展望[J].电力系统自动化,2015(1):2-8.
论文作者:汤国荣
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/9
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