袁 夢,李 新
(國網(wǎng)通山縣供電公司,湖北 咸寧 437100)
10kV 配電線路是電力系統(tǒng)的核心組成部分,其自身的特殊性,決定了在運行中會受到很多因素的影響,而且多為不確定性因素,因此,發(fā)生故障的概率比較高,一旦發(fā)生故障就會造成大面積停電,從而影響居民的正常生活和生產(chǎn),造成巨大的經(jīng)濟損失,也不利于我國電力事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。基于此,開展10kV 配電線路常見故障及改進方法的研究就顯得尤為必要。
10kV 配電線路是我國電力系統(tǒng)的主要線路類型,在城市和農(nóng)村都有非常廣泛的應用。對城市的10kV 配電線路而言,人流量相對比較大,需要重復考慮人員的安全問題。多數(shù)情況下,城市10kV 配電線路多為電纜線配電。在農(nóng)村或者農(nóng)村和城市結合地區(qū),多采用架空線路配電。10kV 配電線路的運行環(huán)境多在室外,布設點位比較多,大大增加了運行維護的難度。再加上外界多種因素的影響,及時發(fā)生故障問題,影響用戶的正常供電。如果情況嚴重,甚至會造成嚴重的經(jīng)濟損失和傷亡事故。此外,不同地區(qū)10kV 配電線路設備也存在較大不同,供電過程比較復雜,大大增加了10kV 配電線路發(fā)生故障的概率。所以,工作人員必須具有較高的專業(yè)性,及時發(fā)現(xiàn)故障根源、故障發(fā)生的位置,開展有針對性的處理,降低故障造成的影響和損失。10kV 配電線路故障跳閘分類統(tǒng)計表如表1 所示:
表1 10kV 配電線路故障跳閘分類統(tǒng)計表
雖然10kV 配電線路運行環(huán)境復雜,自身結構也比較復雜,引發(fā)故障的因素眾多,但從引發(fā)故障的方式來看,主要分為四種故障,包括:雷擊故障、人類活動故障、設備故障、運行維護故障。
雷擊是一種自然現(xiàn)象,人為不可控。當10kV 配電線路遭受雷擊時,會形成巨大的瞬時電壓,破壞10kV 配電線路和電力設備。尤其是雷電多發(fā)區(qū),或者10kV 配電線路架設高度較大時,雷擊故障最為頻繁。主要表現(xiàn)形式是絕緣子擊穿或者導線發(fā)生斷損,而且會對其他電力設備造成較大破壞[1]。當雷擊故障,會威脅到電力設備和人員的安全。需要注意的是,雖然城市中很多建筑工程都配置了防雷措施,但受到防雷技術水平的限制,10kV 配電線路極易在夏季雷雨天氣發(fā)生雷擊故障,影響10kV 配電線路運行的安全性。
10kV 配電線路是一種直接面向終端用戶的配電線路,路基結構復雜,需要跨越各種線路、建筑物、道路、堆積物、構筑物等,在人力活動時容易造成破壞。主要是異物故障、鳥害故障、設備損壞故障、基建施工故障等。其中異物故障指的是在大風天氣,一些導體、半導體物質(zhì)被風吹刮到10kV 配電線路上,引發(fā)線路相間短路故障。
鳥害故障指的是鳥類在10kV 配電線路上停留、筑巢等引起的相間短路故障。設備損耗故障是用戶沒有相關規(guī)范和標準正確使用電氣設備或者戶外設備受到損壞而導致10kV 配電線路發(fā)生故障?;ㄊ┕す收鲜窃谏鐣?jīng)濟發(fā)展的背景下,城鄉(xiāng)結合基礎建設的速度和范圍不斷擴大,在施工中導致10kV 配電線路設備發(fā)生損壞而引起的故障。再例如,10kV 配電線路安裝完成后,未能做好統(tǒng)一的整理工作,其線路在完成安裝后,沒有集中掛好警示牌,線路較凌亂。各條10kV 的配電線路相互擠壓、交疊,常導致串線路發(fā)生。同時因為管理的不細心,在線路溝內(nèi)有大量的垃圾,對于線路的布置有一定影響。且堅井內(nèi)的線路密封處有縫隙出現(xiàn),固定裝置太小或是不夠硬,對配電線路入戶管未做好有效的密封工作,埋下了隱患。
10kV 配電線路的覆蓋范圍非常廣泛,主要面向的是廣大用戶,因此,線路結果比較復雜,支線多,路徑長。運行維護人員很難及時全面的對10kV 配電線路進行檢查,設備線路老化、絕緣層破壞等因素引起的設備故障[2]。此外,10kV 配電線路運行維護不及時或者缺乏規(guī)范的制度,一旦電力設備發(fā)生故障,會導致10kV 配電線路發(fā)生跳閘故障,造成大面積停電。
10kV 配電線路的運行維護不及時,也會引起故障,如:在采購和安裝電力設備時,審核不夠嚴謹,安裝質(zhì)量不達標,存在較大的質(zhì)量缺陷,在運行中也極易引發(fā)故障。此外,10kV 配電線路運行維護技術不夠先進、維護人員責任心不強,也會引發(fā)10kV 配電線路故障。
10kV 配電線路在運行中,發(fā)生雷擊故障是客觀存在的,很難從根本上得到有效解決,只能通過一系列科學有效的改進方法,來提升10kV 配電線路的防雷水平,以降低雷擊故障發(fā)生的概率,減少雷擊故障造成的損失和影響。具體而言,可從以下兩個方面同時入手:
第一,全面提升10kV 配電線路絕緣子的耐雷水平,主要是提升針式絕緣子的耐雷水平,選擇質(zhì)量高、新能耗、工藝先進的針式絕緣子。懸式絕緣子則可以正常選擇,因為,懸式絕緣子自身就具有很高的耐雷水平,以降低10kV 配電線路建設和運行成本[3]。
第二,安裝高質(zhì)量避雷器,在雷電頻發(fā)區(qū)域,雷擊故障多發(fā)的線路上,安裝高質(zhì)量防雷金具,或者金屬氧化物避雷器。在10kV 配電線路變壓器的高壓側和低壓側分別設置相應電壓等級的避雷器,以提升10kV 配電線路防雷水平,降低雷擊故障發(fā)生的概率。
加強人為監(jiān)督管理力度,是改進10kV 配電線路人力活動故障的主要方法和舉措。為保證10kV 配電線路運行的穩(wěn)定性和安全性,需要安排專人進行定期巡視檢查。對異物故障而言,要定期及時的清理;鳥害故障的處理和防范的難度比較大,都在發(fā)現(xiàn)鳥害之后再進行驅(qū)趕;設備損壞故障,需要安排專業(yè)的技術人員進行檢查維修,避免局部10kV 配電線路受到影響[4];對基建施工故障而言,電力部門要及時和施工單位取得聯(lián)系,告知施工單位施工范圍內(nèi)10kV 配電線路的布置情況和埋設深度,避免盲目開挖施工,導致10kV 配電線路發(fā)生破壞。
運維管理是保證10kV 配電線路能夠安全、穩(wěn)定運行的基礎工作,科學合理的運維管理,可及時分析故障,并開展有針對性的預防控制,保證10kV 配電線路時刻處于良好的運行狀態(tài),具體而言,運維管理可從以下幾個方面入手:
第一,嚴格按照相關規(guī)范和規(guī)章制度進行10kV 配電線路運維管理,包括:定人巡視、定時檢查、定段處理等。
第二,合理設定10kV 配電線路運維檢查標準,保證運維管理工作有據(jù)可依。
第三,規(guī)范各項文件記錄的內(nèi)容格式,詳細記錄故障處理、運維的數(shù)據(jù)和過程,不斷豐富故障處理和改進經(jīng)驗。
第四,對10kV 配電線路上的各項電力設備進行定時、定投、專人檢修,及時更新老舊設備。采用無人機技術、無線傳感技術、大數(shù)據(jù)技術等高精尖技術,提升10kV配電線路運維管理的先進性,以便及時發(fā)現(xiàn)故障和處理故障。比如:相間短路故障和單相接地短路故障的判斷和處理可采用CKPM502 分界開關控制裝置,具體應用示意圖如圖1 所示:
圖1 CKPM502 分界開關控制裝置應用示意圖
當用戶發(fā)生相間短路或單相接地時,CKPM502 分界開關控制裝置自動識別故障類型和判斷,當故障符合判斷條件時,直接將G2 柜開關分閘,將故障迅速切除,上級開關不動作,縮小了停電范圍。
圖2 自動切除用戶區(qū)內(nèi)單相接地故障示意圖
第五,加強專業(yè)培訓和教育,提升運維管理人員的綜合素質(zhì)和專業(yè)水平,組建一支高水平、高技術的運維管理隊伍。
在我國電力事業(yè)飛速發(fā)展的背景下,10kV 配電線路逐步實現(xiàn)了自動化、智能化。傳統(tǒng)的路網(wǎng)結構已經(jīng)無法滿足實際需求,需要進行全面優(yōu)化處理,實行10kV 配電線路雙供或者多供模式,形成標準規(guī)范的接線形式,保證10kV 配電線路路網(wǎng)結構布局和當?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展相匹配[5]。此外,還要不斷提升10kV 配電線路技術裝備水平,保證輸送功率滿足用電需求。加強智能分界負荷開關設備的應用力度,一旦用戶支線發(fā)生單項接地故障,智能分界負荷開關設可自動識別接地故障后直接分閘,責任用戶停電而相鄰的用戶不會發(fā)生停電,具體應用示意圖如圖2 所示。
綜上所述,伴隨著我們國家電力行業(yè)的快速發(fā)展,對基礎的10kV 配電線路的質(zhì)量要求也在不斷提升。其線路質(zhì)量好壞對人們的生活以及生產(chǎn)建設有著直接影響,當前在其線路中仍存在很多問題。本文結合理論實踐,分析了10kV 配電線路常見故障及改進方法,分析結果表明,10kV 配電線路結構復雜,影響因素眾多,故障種類比較多,故障發(fā)生根源也不相同。需要結合故障的種類、故障發(fā)生的位置、故障發(fā)生的原因,選擇合理的改進方法,才能保證10kV 配電線路運行穩(wěn)定性和安全性,值得高度重視。