喻足龍
(福建省祥順建設工程有限公司)
在電網(wǎng)中,10kV及以下配電線路數(shù)量非常多,而且整體布線范圍非常廣,但是受環(huán)境、電氣設備等因素的影響,使得電網(wǎng)供電情況越來越復雜,嚴重影響配電線路的安全[1]。再加上10kV及以下配電線路多分布于山丘、丘陵地段,很容易遭到破壞,導致電能運輸故障,嚴重影響用戶的用電體驗。為了盡可能降低10kV及以下配電線路故障影響,應根據(jù)10kV及以下配電線路的實際情況,采取有效的運行維護對策并應用新型檢修技術(shù),提升10kV及以下配電線路運行效果。
簡單來說,配電線路就是將供電廠所提供的電能傳輸?shù)阶冸娬静⑥D(zhuǎn)化成不同的電壓供給不同用電單位,滿足不同用戶的用電需求。在電網(wǎng)中,10kV及以下配電線路是最常見、最普遍的配電線路,其最主要的功能將發(fā)電機輸出的高壓交流電通過配電變壓器轉(zhuǎn)化成10kV電壓輸送到用電單位。與其他電壓電路相比,10kV及以下配電線路供電半徑大,呈放射樹枝形,不同線路之間并不存在專門的聯(lián)絡線,配電線路結(jié)構(gòu)存在一定的差異,有的配電線路長度只有200~300m,而有的配電線路長度已經(jīng)超過了1000m,屬于中壓配電線路。10kV及以下配電線路相對應的電氣設備保護有限,再加上部分山區(qū)條件不好,地勢也更加開闊,很容易受到雷電沖擊,若配電線路被破壞,將嚴重影響配電運輸效果[2]。
如今,電路安全運輸更加重要,這就要求專業(yè)技術(shù)人員定期檢查和維修配電線路,并嘗試運用新技術(shù),盡最大的可能降低配電線路安全隱患。如果配電線路運輸存在故障,將直接影響國家電網(wǎng)運營效果,對于國家經(jīng)濟發(fā)展帶來不利影響。
10kV及以下配電線路故障有單相接地故障、電路故障、短路故障等,據(jù)調(diào)查研究顯示,單相接地故障能夠占到總電路故障的70%。雷擊雨雪天氣、外力破壞、其他配電線路交叉跨越距離不夠等都會造成配電線路故障[3]。就10kV及以下配電線路的實際情況來看,以中性點非有效接地處理,能夠保障配電線路運輸?shù)目煽啃裕遣糠謫蜗嘟拥赜忻黠@電弧,如果電弧持續(xù)燃燒,很容易出現(xiàn)大面積火災,同時電弧接地還可能導致高電壓,使得配電線路短路。而一二次配合能夠?qū)崿F(xiàn)一次設備與二次設備共同工作,能夠更好地解決單相接地故障,達到1+1>2的效果。
利用一二次配合能夠解決10kV及以下配電線路機電保護問題,具體原理如圖1所示。
圖1 一二次配合原理圖
分支斷路器的故障率比較高,為了解決這一問題,技術(shù)人員會根據(jù)分支斷路器的實際情況配備專門的限流電抗器,充分發(fā)揮分支故障切除作用,降低配電線路故障對其他配電線路的影響。將斷路器、電抗器等串聯(lián)起來,形成典型的一二次配合設備,如圖2所示。
圖2 一二次配合設備
2.2.1 設備原因
在日常的配電線路巡檢維護過程中,未及時檢查出配電線路故障或者沒有更換設備關(guān)鍵零件導致配電線路電氣設備故障。10kV及以下配電線路屬于中壓電路,但是許多地區(qū)所采用的是低壓配電線路,很容易出現(xiàn)短路情況,引發(fā)非常嚴重的用電安全事故。此外,受資金因素的限制,導致配電線路電氣設備逐漸老化,出現(xiàn)了許多電路故障,再加上當?shù)厝巳狈﹄姎庠O備保護知識,經(jīng)??硺?、施工等,導致配電線路電氣設備遭到破壞[4]。
2.2.2 自然因素
首先,10kV及以下配電線路一般架設于山丘、田野等相對來說比較空曠的地帶,呈放射樹枝形,輻射范圍比較廣,很容易遭受雷擊天氣的威脅,再加上配電線路周圍有許多高大樹木,如果遇到了大風天氣,線路很容易跟樹枝纏繞在一起,甚至有大風直接將樹木刮倒導致配電線路斷裂,引發(fā)配電線路故障。其次,許多10kV及以下配電線路都架設于露天環(huán)境,沒有做足夠的防護,配電線路受自然現(xiàn)象變化影響嚴重,日積月累很容易出現(xiàn)開裂,導致配電線路短路出現(xiàn)短路情況,增加了配電線路的安全隱患。最后,雷電是一種自然現(xiàn)象,會釋放出大量的電,雷擊跳閘事故能夠占到60%以上,尤其是在地形復雜的區(qū)域,雷擊很容易讓10kV及以下配電線路爆裂、斷線等,導致許多雷擊配電線路故障事故[5]。究其原因主要是因為10kV及以下配電線路絕緣子暴露于空氣外,表面堆積了許多微塵,降低了絕緣子的絕緣程度,在強大電流的作用下,絕緣子很容易發(fā)生爆炸,造成配電線路短路。再加上,部分地區(qū)不重視防雷工作,沒有架設專門的避雷器,導致雷電線路故障。
2.2.3 外力因素
外力因素主要是指在生產(chǎn)生活、施工的過程中會出現(xiàn)各種意外情況,比如風箏纏繞配電線路、暴力施工破壞電氣設備等,很容易使10kV及以下配電線路發(fā)生短路故障[6]。
2.2.4 運行維護工作不當
在10kV及以下配電線路運行維修的過程中,因運行維護工作不當出現(xiàn)的電路故障數(shù)量在總配電線路故障中占20%,因此,配電線路運行維護工作尤為重要。就目前的配電線路巡檢情況來看,未發(fā)現(xiàn)明顯異常情況的時候比較多,即使進行多次配電線路巡檢,也并未發(fā)現(xiàn)異常配電線路,這就意味著許多維修人員在巡檢配電線路的過程中,并沒有進行仔細檢查,在運行維護的過程中抱有僥幸心理,認為可能不會出現(xiàn)意外,正是這種僥幸心理引發(fā)了許多電力事故。
首先,在運行維護10kV及以下配電線路過程中,一定要遵循以下原則[7]: (1)具體問題具體分析,第一時間判斷電路故障原因。根據(jù)具體的配電線路故障情況做出準確的判斷,并利用計算機設備找到故障點位置,接收配電線路保護信息等。 (2)結(jié)合實際情況,針對配電線路故障,及時采取配電線路故障防護措施,降低電氣設備對人身造成的損害,并隔離處理配電線路電氣故障設備和配電線路,保障維修人員的安全。(3)及時發(fā)布停電信息,如果出現(xiàn)斷電,應以最快的速度恢復區(qū)域供電,如果無法在短時間內(nèi)恢復供電,要及時根據(jù)停電情況發(fā)布停電通知,使得用戶能夠以最快的速度了解配電線路故障情況,避免用戶產(chǎn)生焦慮、恐慌情緒。
如果10kV及以下配電線路出現(xiàn)故障,維修人員要根據(jù)故障情況做出準確判斷,可以通過配網(wǎng)自動化開關(guān)情況查詢相關(guān)的信息,為故障處理提供有價值的參考信息,同時結(jié)合相關(guān)信息估計配電線路故障巡視范圍,從而能夠準確判斷出配電線路故障原因,在這一過程中,維修人員一定要按照國家電力安全進行搶修,做好安全防護工作。具體10kV及以下配電線路故障處置流程如圖3所示。
圖3 10kV及以下配電線路故障處置流程圖
為了降低10kV及以下配電線路故障出現(xiàn)的頻率,用電單位要定期安排維修人員檢修配電線路,最大限度地縮短配電線路檢修周期。在檢修的過程中,要認真仔細檢查配電線路架設情況、電氣設備運轉(zhuǎn)情況,一旦發(fā)現(xiàn)配電線路故障,要及時進行搶修,同時要對配電線路的運行狀態(tài)做出評估,盡可能規(guī)避潛在的配電線路故障風險。將所有的配電線路故障原因記錄下來,為后續(xù)的配電線路檢修與維護提供有價值的參考意見。此外,要重視配電線路危險點檢修工作,按照國家電力安全建設規(guī)范指標來設計,同時做好危險點情況記錄,并以書面報告的形式匯報給上級領導。根據(jù)配電線路危險點嚴重程度進行分類并給出恰當?shù)奶幚硪庖?,其他情況不嚴重的搶修點,應該在最短的時間內(nèi)處理,降低配電線路故障對周圍用戶的影響。同時,要做好故障排查工作,分清配電線路接地方式,根據(jù)配電線路接地方式采取對應措施,判斷10kV及以下配電線路故障原因。具體來說,明性接地配電線路能夠直接觀察到,故障排查比較便捷,而隱性配電線路無法直接觀察,在排查故障的時候,要分段檢查配電線路,利用儀器設備、監(jiān)控攝像頭等找到線路故障位置點,并根據(jù)故障情況制定檢修對策,以最快的速度恢復供電,提高配電線路檢修工作效率。
如今,隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的飛速發(fā)展,10kV及以下配電線路檢修人員可以利用GPS系統(tǒng)等,實時監(jiān)控配電線路的運輸情況,并自動傳輸配電線路信息,使得檢修人員能夠以最快的速度掌握配電線路的情況。同時要監(jiān)測重點點位的配電線路位置,不漏一個細節(jié),全方位檢測配電線路。因此,用電單位應該根據(jù)具體的情況組織培訓活動,學習新的電氣設備運行管理和技術(shù)方法,掌握更多的新型檢修技術(shù),才能更好地配合配電設備的使用,有效提升配電線路檢修技術(shù)。
3.4.1 GPS定位系統(tǒng)
利用GPS定位系統(tǒng)給配電線路的電線桿、變壓器定位,為后續(xù)的線路巡查、查找配電線路故障原因等工作提供便捷。利用GPS系統(tǒng)能夠自動化檢測電網(wǎng)運輸情況,使得檢修人員能夠掌握有價值的、一手的數(shù)據(jù)資料,消除潛在的配電線路故障隱患。在10kV及以下配電線路中,設備自動化接地選線設備,精準定位配電線路故障位置,提升配電線路運輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性,同時要盡快采取隔離搶修措施,將配電線路故障控制到合理的范圍內(nèi)。在優(yōu)化10kV及以下配電線路的過程中,要設置專門的真空斷路器,降低10kV及以下配電線路故障出現(xiàn)的頻率。如果發(fā)現(xiàn)配電線路出現(xiàn)故障,要及時上報給檢修部門,安排專業(yè)的檢修人員綜合排查電路故障,并分析配電線路故障出現(xiàn)的原因,在最短時間內(nèi)恢復供電,降低停電對于周圍居民生活的影響。
3.4.2 塔桿維修技術(shù)
用電單位安排專門的技術(shù)人員定期檢查10kV及以下配電線路、塔桿等,如果發(fā)現(xiàn)塔桿存在變形或者傾斜、深埋度不符合標準、塔桿零件準備不充分的問題,要引起足夠重視,并及時采取有效的措施處理塔桿問題,保障塔桿正常工作。
3.4.3 狀態(tài)檢修技術(shù)
利用一定的技術(shù)手段管理配電線路電網(wǎng)設備運行狀態(tài),全面評價配電線路電網(wǎng)設備的運行情況,使檢修人員能夠掌握配電風險,并根據(jù)配電風險嚴重程度劃分風險等級,不同風險等級的配電線路應該采取不同的檢修技術(shù),同時還能及時掌握10kV及以下配電線路可能存在的風險隱患,將相關(guān)的數(shù)據(jù)納入管控操作系統(tǒng)中,逐漸實現(xiàn)供電與配電線路檢修的良性循環(huán)。
3.4.4 配置專門的配電線路檢測設備
在巡檢維護10kV及以下配電線路的過程中,要借助先進的設備儀器和運行維護技術(shù),比如智能監(jiān)控系統(tǒng)等共享監(jiān)控處理模式,及時發(fā)現(xiàn)配電線路故障,并采取配電線路故障處理對策。
綜上所述,通過分析10kV及以下配電線路特點,總結(jié)配電線路故障類型和原因,分析配電線路運行維護策略,確保配電線路安全穩(wěn)定運行。同時在配電線路運行維護過程中應用新型檢修技術(shù),從根本上優(yōu)化10kV及以下配電線路,確保電力技術(shù)穩(wěn)定發(fā)展,保障配電線路供電安全,為電力現(xiàn)代化建設奠定良好的基礎。