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农村电网10kV配电线路单相接地故障原因与对策分析

2021-09-10任龙

科学与生活 2021年10期
关键词:断路器配电线路

任龙

摘要:随着电网调控一体化、县调集约化的全面实施,地、县级供电单位生产专业资源高度整合,管理链条收紧,减员增效明显。但是,基于变电、配电班组驻点减少,运维人员到达操作、抢修现场时间增加的客观事实,在发生10kV配电线路单相接地故障时,传统的处置方式已无法适应电网发展的新形势、新要求。如何充分利用现有技术支持系统,深度应用新兴技术手段,快速、有效地查找、隔离、处置配网故障,缩短停电时间,满足客户对供电质量的需求,成为当前急需思考和解决的问题。

关键词:10kV配电线路;单相接地故障;检测处理

引言

在电子科技产品愈发普及、机械自动化程度越来越高的社会环境下,人们生活与工业生产的用电需求也显著提升,对电力能源的需求增加一方面为电力行业带来了良好的发展契机,另一方面也增加了产业发展的压力与挑战。从现阶段10kV配电线路的实际运行情况来看,跳闸问题较为常见,如何有效地降低线路跳闸问题的发生率是供电企业面临的重点课题。

1接地故障

接地故障也是配电线路运行中比较常见的工作,会影响运行稳定性,按照接地方式的不同两种接地故障,一种是瞬时性的接地故障,另一种是永久性的接地故障。引发接地故障的主要原因是配电线路老化严重,日常运行维护不及时,没有及时发现绝缘体破坏,尤其是在大风天气,一旦树枝或者其他杂物碰触配电线路,就会发生接地故障。此外,配电线路在运行中,经常发生电容突增或者杂散现象,致使配电线路中运行的电流值,远远大于接地故障的正常值,从而发生接故障。以10kV的配電三相电缆线路为例,发生接地故障一般从以下两点判断:一是出厂默认的参数,即速断10A/500ms、过流5A/s;二是零序电流速断或是过流启动。在线路的实际中造成接地故障的原因非常多,如线路本身质量不达标,或是在不良天气状况下具有导电体垃圾或是树枝和线路相连在一起,或是大风天气其线路的稳定性不良,对于杆塔放电造成故障的出现。

2 10kV配电线路单相接地故障发生的原因

造成10kV配电线路单相接地故障的原因有很多,如当某个物体挂到电线上,并且物体还触碰到了地面,就会容易发生单相短路;由于附近高干树木与线路距离过近,在外界风力作用下高干树枝与线路产生了亲密接触,造成线路单相接地故障;在外界恶劣天气环境下,大风大雨天的配电线路绝缘子电阻将会明显减小,导致出现闪络、放电的情况,这样也会引发配电线路单相接地故障;10kV配电网线路中的配电变压器发生击穿,10kV熔断器或者避雷器被雷击时也会造成配电线路单相故障。

3农村电网10kV配电线路单相接地故障策分析

3.1保证配电线路设计施工科学性

10kV配电线路的设计与施工是保障线路供电作业正常进行的基础与关键所在,因此应完善线路设计与工程施工的相关作业制度与管理条例,达到规范并约束施工人员操作行为的目的,人员管理制、绩效考核制与岗位责任制等都是基本的制度规范,无论是在供电工程的设计阶段,还是在正式的施工阶段,均应将健全的制度体系贯彻落实到每一作业流程中,确保每位施工人员严格依照相关的作业要求与技术规范等开展工作,避免存在偷工减料与偷盗电线等不良行为。

3.2全面提升10kV配电线路的防雷水平

10kV配电线路在运行中,发生雷击故障是客观存在的,很难从根本上得到有效解决,只能通过一系列科学有效的改进方法,来提升10kV配电线路的防雷水平,以降低雷击故障发生的概率,减少雷击故障造成的损失和影响。具体而言,可从以下两个方面同时入手:第一,全面提升10kV配电线路绝缘子的耐雷水平,主要是提升针式绝缘子的耐雷水平,选择质量高、新能耗、工艺先进的针式绝缘子。悬式绝缘子则可以正常选择,因为,悬式绝缘子自身就具有很高的耐雷水平,以降低10kV配电线路建设和运行成本。

3.3提高配电网内设备质量

要切实提升10kV配电线路的运行效率,可以以化配电网设备设置为着手点,确保线路的跳闸故障问题得到有效解决,①有利于降低线路设备因自身问题出现故障的概率;②能够大幅强化配电线路的运行性能,提升其承载能力与负载水平,这样尽管增加用电量,线路出现跳闸故障的概率也会大大减少。与此同时,供电企业应对配电网络系统内部的设备管理工作提高重视,构建完善的管理制度与线路监管体系,尤其是在设备的采购阶段,应严格调查厂家与生产产品的经营资质与质量合格证等资料,委托专业的质检机构与专业人员检验购置设备的使用性能与产品质量,确保其符合配电线路设备安装的具体要求。在日常工作过程中,应规范化管理各项设备设施,若设备经过了一段闲置实时间,再次投入使用前需重新检验其质量情况。

3.4积极完善10kV配电线路路网结构

在我国电力事业飞速发展的背景下,10kV配电线路逐步实现了自动化、智能化。传统的路网结构已经无法满足实际需求,需要进行全面优化处理,实行10kV配电线路双供或者多供模式,形成标准规范的接线形式,保证10kV配电线路路网结构布局和当地社会经济发展相匹配[5]。此外,还要不断提升10kV配电线路技术装备水平,保证输送功率满足用电需求。加强智能分界负荷开关设备的应用力度,一旦用户支线发生单项接地故障,智能分界负荷开关设可自动识别接地故障后直接分闸,责任用户停电而相邻的用户不会发生停电。

3.5加强故障调查处理力度

为配电线路运行维护中,故障是客观存在的,无法从根本上得到规避和解决,为保证最大限度上提升运行维护效果,就必须加强配电线路故障检查和处理工作,及时分析出故障发生的位置和原因就,尽快恢复正常供电[3]。当配电线路发生故障时及时报告,然后立刻组织相关检修技术人员到现场进行处理,对故障及时进行调查排除,掌握故障发生的根源、位置及类型,然后再制定出相应的解决方案,着手落实。故障排查处理之后,及时进行通电检查,查看能否正常运行。故障处理完成之后,及时编写工作报告,入档管理,以便后期运行维护参考,逐步丰富配电线路运行维护经验和数据。

3.6快速复电执行策略

按照“先分支线、后主干线”原则,选择将某一大分支线配电自动化断路器遥控断备,隔离该分支线。若分支线无配电自动化断路器,则选择断备主线上最末一级配电自动化断路器,隔离后段主线。再遥控操作变电站10kV出線断路器对线路试送电。试送电时密切关注变电站10kV母线电压变化情况,准确判明接地信号是否仍然存在。若接地信号仍然存在,按照“由远到近”原则,再断开下一条大分支线或主线上下一个最末一级配电自动化断路器,直至变电站10kV母线电压恢复正常。非故障区段线路逐步恢复送电。

3.7人工选线排查检测故障

当10kV配电线路因高阻值接地而引发单相接地故障时,现场故障排查检测人员可以通过合环与解环两条线路去准确判断到底是哪条线路出现了单相接地故障。而如果10kV配电线路是因为线路接地而产生的单相接地故障问题,现场工作人员则需要通过排查检测各排线开关和拉合分段开关以准确判断到底是哪条线路产生单相接地故障。当现场工作人员明确是哪条线路出现接地故障后,即可安排专业人员去查找到具体的故障发生点,倘若无法在短时间内查找出具体故障发生区域或位置,则需要利用蹬杆检查手段对不同设备检测作业,以便能够高效解决故障问题。相关工作人员需要将配有继电保护装置的断路器合理设置在10kV开关柜内,而对于断路器的设置主要有以下两种不同形式,一是通过规范安装微机保护装置,其有效集电流限制、负荷限制以及超限值跳闸保护作用于一身;二是通过正确安装先进的电流控制器,充分发挥其优化调整线路电流限定值的作用。

结束语

在10kV配电线路单相接地故障处置中,合理运用配电自动化系统,通过远方控制配电自动化断路器,极大地提高了操作效率、降低了运维成本、缩短了用户停电时间,为配网运行和管理带来了重大的突破。随着功能不断完善,应用不断加深,配电自动化系统将逐渐弥补配网运行和管理中的一些短板,使未来的配网运行和管理更加安全、智能、高效。

参考文献

[1]王子驰.配电网单相接地故障定位关键技术分析[J].科技创新导报,2018,15(36):11-12.

[2]孟献民,彭紫一,孟程.电力系统中配电线路检修技术的运用[J].电气技术与经济,2018(06):40-41+46.

[3]王军,杨凡.10kV配电网线路单相接地故障的查找及改进方法[J].中国设备工程,2018(23):175-176.

[4]皇甫武军,李晨露,李翔,王月萍.配电网间歇性电弧接地故障选线方法[J].建材与装饰,2018(49):239-240.

[5]晏家骏,陈超.配电线路常见故障及运检管理[J].中国民商,2018(12):222.

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