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农村地区10千伏配电线路接地故障与预防初探

2012-03-23李泽明

城市建设理论研究 2012年4期
关键词:熔断器过电压绝缘子

李泽明

【摘要】随着近年来我国经济形势总体向好,农村地区经济的发展对电力配送提出了更新和更高的要求,由于长期以来城乡二元发展体制影响,农村地区10千伏配电线路接地故障频繁发生,一定程度阻碍了地区经济的发展,本文结合实际工作情况,对农村地区10千伏配电线路接地故障,变压器中性点不接地问题以及故障预防等进行了初步论述。

【关键词】接地方式事故率接地故障预防

中图分类号: U264.7+4 文献标识码:A 文章编号:

【 Abstract 】 In China in recent years, with the overall economic situation is going well, rural economic development in the areas of electric power distribution put forward the update and higher demand for the long period of time, because the urban and rural development system influence, rural areas 10 kv power distribution lines ground fault occurred frequently, a certain hindered the development of the economy of the region, combining with the actual working conditions of the rural area 10 kv power distribution lines ground fault, transformer non-ground neutral and fault prevention probes.

【 Key Words 】 grounding,accident rate, grounding faults,prevention

近年来,我国农村地区经济发展欣欣向荣,随之而来的是农村地区对电力配送的要求不断更新和提高。由于长期以来的城乡二元发展体制,农村地区的输配电线路存在部分隐患,如不及时解决将会对地区供电和经济发展造成不可估量的影响。本文将从农村地区10千伏配电线路接地问题入手,谈谈笔者的浅见。

一、当前我国农村地区输配电线路主要接地故障

农村10千伏配电线路在实际运行中,发生单线接地故障主要有以下原因:

1、与导线相关的原因。例如导线在绝缘子上绑扎或固定不牢脱落到横担上或者断线落地或搭在横担上,导线风偏过大与建筑物距离太近;导线上的分支熔断器绝缘击穿,绝缘击穿,導线落雷以及导线被外力破坏造成接地等等。

2、与配电变压器相关的原因。例如配电变压器高压引线断线,配电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地,配电变压器台上的避雷器或熔断器绝缘击穿,同杆架设导线上层横担的拉线一端脱落,搭在下层导线上等等。

3、绝缘子击穿造成的接地。绝缘子包括导线支持绝缘子,隔离开关支持绝缘子,变压器绝缘套管,断路器绝缘子等等,被雷击穿造成接地,或断路器真空泡破裂造成接地。

4、非熔丝接触横担造成的接地。个别用户在跌落式熔断器熔体熔断后临时用铝丝代替熔体缠绕连接,这种现象在实际运行中非常普遍,也是接地成因之一。

5、通道状况不畅通造成接地。主要指线路通道保护区内有树木、建筑物和其他不符合规程规定的交叉跨越线路,特别是大风或雨雪天气时隐患更大。

6、其他外力造成的接地。例如有些鸟类喜欢栖息在铁横担上,巢越搭越大,但10千伏横担长度有限,雨雪天淋湿鸟巢从而造成线路接地。此外,随着经济波动时有发生的破坏和盗窃电力输配送设施行为,也是产生接地故障的原因之一。

二、配电线路接地的危害和影响

1、对变电设备的危害:10千伏配电线路发生单相接地故障后,电压互感器铁心饱和,励磁电流增大,长时间运行将会烧毁电压互感器。同时接地故障发生后可能产生几倍于正常电压的谐振过电压,危及变电设备的绝缘程度。

2、对配电设备的危害:单相接地故障发生后可能产生间歇性弧光接地,造成谐振过电压,产生几倍于正常的过电压,过电压将进一步使线路上的绝缘子击穿造成严重的短路事故。同时还可能烧毁配电变压器,使线路上的避雷器、熔断器绝缘击穿烧毁,甚至引起火灾。特别严重的单相接地故障还可以破坏区域电网系统的稳定。

3、对供电可靠性的影响:发生单相接地故障后,一方面要进行人工选线试拉线路,对未发生单相接地故障的配电线路进行停电,间歇性中断正常供电,影响用电客户;另一方面发生单相接地的配电线路将会停电,在查找故障点和消除故障中,不能保障用户的正常供电,不利于查找和消除故障,将造成长时间和大面积的停电。

4、对线路的影响:发生单相接地故障时,由于配电线路接地直接或间接对大地进行放电,将造成较大的电能损耗,按照有关规程规定运行时间一般不允许超过2小时,否则将造成更大的电能损耗。

三、变压器中性点不接地运行的优缺点分析

1、变压器中性点不接地运行的优点。

主要优点首先是供电可靠性较高,当电网发生单相接地故障时,三相线电压和相电流变化甚小。由于不构成短路回路,单相接地电流对用户供电影响不大,而短时间内不会跳闸,因此提高了供电可靠性。

其次是对通信和信号系统的干扰较小。当三相基本对称运行时,电力线对周围空间形成的电磁场不大,不会对通讯和信号系统产生干扰影响。同时由于变压器中性点不接地的电路单相接地电流较小,对邻近的通讯线路和信号系统等弱电干扰也较小。

2、变压器中性点不接地运行的缺点。

(1)对绝缘水平要求高。相接地时,非故障相对的电压升高超过3倍,因此这一类电网中的设备绝缘水平高,相关费用大。(2)存在弧光接地过电压威胁。单相接地电流不大时,电流流过零值时的电弧自行熄灭,故障消失;接地电流大于10安小于30安时,可能产生不稳定的间歇性电弧,随之出现弧光过电压,幅值可达2.5—3倍相电压,足以危及整个电网的绝缘;单相接地电流大于30安时,产生稳定电弧,将形成持续性弧光接地,可能损坏设备并导致两相甚至三相短路。(3)接地继电保护的选择困难。因为弧光接地过电压威胁,要实现灵敏的有选择性的保护就比较困难,特别是经消弧线圈接地的电力网困难更明显。(4)断线可能引起谐振过电压。导线的开断、开关不同期切合和熔断器不同期熔断将引起铁磁谐振过电压,由断线引起的谐振过电压可能导致避雷器爆炸,负载变压器的相序反倾和电气设备绝缘闪络等现象。

四、配电线路接地故障预防与诊断浅析

1、故障预防:(1)对配电线路必须定期巡视,重点检查导线与树木、建筑物的距离,导线在绝缘子中的绑扎和固定是否牢固,绝缘子固定螺栓、横担、拉线螺栓等是否松动,拉线是否断裂和破股,导线弧垂是否过大或过小等。

(2)在农村配变线路上加装分支熔断器,缩小事故范围,减小停电面积和停电时间,有利于快速查找故障点,隔离故障范围。

(3)对配电线路上的绝缘子、分支熔断器、避雷器、隔离开关以及电容器等设备进行测试,及时更换不合格设备。

(4)在配电线路使用高等级的绝缘子和辅助设备以便提高配电网的绝缘程度。

2、故障诊断:当配电线路发生单相接地后,运行维护单位应当立即组织人员进行巡线,采取分片、分段、分设备的排除法查找故障点,并与绝缘遥测和蹬杆检查相结合,尽快找到并消除故障。如果上述办法未找到故障点,可请求上级调度对故障线路试送电一次,如成功则可能是其他偶然原因造成的接地故障,如试送不成功,则用排除法继续查找,直到查到并消除故障为止。

【参考文献】

1、《农村地区输配电线路接地故障类型分析》,李志军,《科技教育》2008年第12期。

2、《10千伏变压器中性点接地研究》,张鹏、王晓兰、李军,《中国电力企业管理》2009年第17期。

3、《农村地区10千伏配电线路接地的应对》,刘军,《电力技术研究》2010年第7期。

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