浅谈10kV配网线路常见故障分析与防范措施
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【摘要】在10kv配电网线路中,各类故障较多,使电网供电可靠性降低,对城镇居民及工农业生产造成很大的影响,我们必须认真查找并分析故障的原因,以便采取有效的防护措施。
【关键字】10kv配网线路;故障分析;防范措施
对于大多数电网配电线路而言,电网配电线路点多、面广、线长,走径复杂,设备质量参差不齐,暴露在野外,运行条件差,极易受到气候环境和地理环境等外界因素的影响,又直接面对用户端,供用电情况复杂,这些都直接或间接影响着配电线路的安全运行。我们应结合各地电网实际,提出合理对策,制定相关措施,全面提升了电网运行水平。
1 常见故障发生的原因
1.1 雷害事故。10KV配电系统网络覆盖面较大,遭受雷击的概率相对增多,不仅直击雷造成危害,而且由于防雷设施不够完善,绝缘水平和耐雷水平较低,地闪、云闪形成的感应过电压也能造成相当大的危害,导致设备损坏,危及电网安全。
1.2 污闪故障。10KV配电网络中因绝缘子污秽闪络,使线路多点接地的故障也经常发生。据对10kV配电线路的检查发现,因表面积污而放电烧伤的绝缘子不少。绝缘子污秽放电,是造成线路单相接地和引起跳闸的主要原因。
1.3 铁磁谐振过电压。10kV系统属于中性点不接地系统,随着其规模的扩大,网络对地电容越来越大,在该网络中电磁式电压互感器和空载变压器的非线性电感相对较大,感抗比容抗大得多,而且电磁式电压互感器一次线圈中性点直接接地,受雷击、单相地和倒闸操作等的激发,往往能形成铁磁谐振,谐振产生的过电压最高约达线电压的3倍,能引起绝缘闪络、避雷器爆炸,甚至电器设备烧毁。
1.4 弧光接地过电压。配电网络是属于中性点绝缘系统,当发生单相接地时,健全相电压将升高到线电压,但是如果发生单相间歇性的对地闪络、线路下的树木在大风作用下间歇性地对导线形成放电,接地点电弧间歇性地熄灭与重燃,引起电网运行状态的瞬息变化,导致电磁能的强烈振荡,并在健全相和故障相产生暂态过电压,健全相的最大过电压为线电压的3.5倍,故障相的最大过电压为2倍。如果网络中存在绝缘弱点,热必会引起击穿、短路或危及电气设备,形成严重事故。
1.5 由单相接地引起的相间短路事故。对6~10kV系统,由于变压器大多是三角形接线,没有中性点引出,也没有装消弧线圈。随着电网的发展,特别是电缆线路增多,网络对地电容越来越大,当发生单相瞬间接地时,电弧不能自行熄灭,容易形成相间短路,使断路器跳闸。
1.6 线路的质量及其他原因(1)线路的安装质量不高,布局不合理。有的线路没有按规范安装架设,交跨越距离不够;有的线路绝缘子安装前未逐片摇测绝缘和抽样进行交流耐压试验,绝缘爬距不够。(2)运行维护不当。配电线路未能定期轮换检修,以致线路存在很大缺陷,网络带病运行。(3)薄绝缘设备。在配电网络中有的设备绝缘水平低下,有些安装工艺不符合要求。(4)线路通道树木的影响。不加强通道维护,不定期裁剪树木,常引起线路接地或短路。
2 常见故障分析
2.1 季节性故障春季风大,容易造成10kV架空线路(非绝缘导线)之间短路放电或绝缘子闪络将导线烧断;夏季雨水多,农网电杆杆基多为土埋,如有大量雨水冲刷和浸泡,易形成电杆倾斜或倒塌事故;大雨易引起导线与金具或其它金具之间短路放电。雷雨季节,雷电较多,线路易受雷击,造成绝缘闪络、导线或金具被烧。冬季冰雪多,导线弛度会增大,当覆冰脱落可能会引起导线跳跃,引起线路故障。
2.2 外力破坏 鸟害与放风筝或一些人为的向空中乱抛杂物落在导线上,造成10kV架空线路短路或接地,引起变电站10kV开关保护动作掉闸。还有一些机动车辆违章驾驶,将10kV配电线路电杆碰撞倾斜或撞断,引起线路故障。
2.3 配电设备问题线路施工中存在有引线、线夹、隔离开关连接处不牢固,运行一段时间后,烧损引发线路故障。一些运行中的杆塔基础夯实不够,最终电杆倾斜很容易引起线路故障。10kV配电台区避雷器、高压跌落式熔断器质量差,易被击穿。
2.4 线路施工质量与技术方面存在不足一些运行中的杆塔基础不够夯实,应装设的拉线电杆没有拉线或是拉线松弛不起作用,受外界影响后导致杆基下沉、土壤松软(经雨水冲刷或浸泡),最终电杆倾斜很容易引起线路故障。10kV配电台区避雷器、高压跌落式保险质量较低或运行时间较长未能及时进行校验或更换,易被击穿后形成线路停电事故。10kV配电线路中加装的带有保护性能的柱上油开关存在保护调试与实际负荷不符合,造成漏电开关保护误动,线路频繁停电。
2.5 运行维护经验不足,巡视检查不能到位。(1)员工业务技术水平不足,运行经验不够丰富,在日常的巡视和维护当中抓不住主要环节,查不出线路缺陷和事故隐患。(2)由于运行中的配电线路存在有高压引线、线夹、刀闸的连接处不牢,受外界环境影响(风、雨、雷、雪及氧化等)后,易发热、发红,如不能及时发现处理,最终烧损或烧断引发线路故障。
3 常见故障的防范措施
3.1 减少环境的破坏因素以及加强多种防范:(1)掌握大风规律,平日积累易受风灾地区有关风力,方向季节性资料,采取一定的有效防风措施。(2)对受外界环境影响造成一些杆塔的基础下沉或土壤松弛的状况,应及时填土夯实。 (3)在雷季来临之前,要认真检查台区的避雷装置,及时校验和更换不符合运行要求的避雷器,必要时可适当降低接地电阻。 (4)对化工企业附近的配电设备,进行防锈蚀,更换绝缘导线、瓷绝缘子及金具工作;对于设备污闪问题,应定期开展防污工作,对瓷绝缘子等设备定期清扫,及时更换劣质瓷瓶,将事故消灭在萌芽状态。采用防污型绝缘子,提高防污等级,调整爬距,改善设备的防污性能。提高配电线路绝缘水平,消除绝缘缺陷。(5)加强配电网的防污闪工作。(6)消除配电网络的铁磁谐振。消除铁磁谐振的方法很多,如采用专用消谐器,电磁式电压互感器一次绕组中性点不接地等。(7)合理安排检修计划,加强电力设施保护力度。运行主管部门应做好检修计划,如期进行线路检修,及早将影响线路安全运行的重大缺隐和事故隐患处理掉,争取做到防患于未然。
3.2 防止外力破坏措施,为减少车辆碰撞杆塔事故,尽量迁移杆塔,不能迁移的可以在杆塔上悬挂醒目的反光漆牌,以引起车辆驾驶员的注意。加强对中小学生的宣传教育,禁止在10kV线路两旁300m范围内放风筝;采取设置醒目的禁止警示牌、印发传单等方式加强宣传教育,以防止风筝、彩条等造成短路。呼吁城市建设工作统一规划,并考虑电力设施的配套工程。
3.3 合理安排检修计划,加强电力设施保护力度,提高设备质量缩短检修时间。大力推广断路器及封闭式电器,提高设备的运行可靠性。有条件的地方逐步推行带电检测装置。逐步采用环网柜,首先考虑配电线路自动化,当发生故障后能自动隔离故障区段,自动恢复对非故障区段的供电。同时要推广使用故障指示器,缩短故障寻找时间。
4 结束语
以上就10KV配电网常见的故障原因及经常见故障做出一些分析,并且针对性地提出了有效的防范措施、提高了配电网安全运行的可靠性。
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