10kV配网线路常见故障分析与防范措施

10kV配网线路常见故障分析与防范措施

摘要:随着我国经济的持续快速发展,社会用电需求持续增长,提高10kV配电网的安全运行水平应该成为电网工作中的一项重要任务。本文结合自己的工作经验,根据实际对影响配电网安全、可靠、优质、经济运行的网络结构、运行状况、过电压情况等多方面因素进行了详

细分析,提出了相应的配电线路安全运行管理措施,可供同行参考。

关键词:配电网 10KV线路 运行维护 故障原因 防范措施

1 10kV配电线路常见故障及防范措施

10kV架空配电线路的特点是农网线路多、供电半径长、大部分为放射式树枝型供电线路,线路间无联络,线路分段开关数量少,线路保护设备仍然简陋。近年来,虽然加强了对配电线路的改造力度,使配电线路运行水平得到提高,但10kV 架空线路事故仍时有发生,应采取有效的措施减少甚至避免事故的发生,提高10kV 配电线路的安全运行水平。

1.1 10kV 配电线路常见故障

由于10kV 配电网绝缘水平低,线间距离较小,架空线路通过的位置多为丘陵、山地、空旷地方及有污染源的工业园地,线路易遭受雷击、外力破坏和设备等故障,致使线路跳闸。根据一般的运行经验,10kV 架空配电线路的常见事故有如下几种:

1.1.1 自然灾害因素

如雷电、强对流天气、大雾等造成事故的现象每年都有发生,且呈逐年递增趋势,对配电线路设施破坏极大,其中尤以雷击为甚。雷击导致10kV 配电线路的事故通常有绝缘子击穿或爆裂、断线、配变烧毁、避雷器击穿等。电气设备存在缺陷是造成雷击事故的重要原因。分析其设备原因主要有:

绝缘子闪络放电。由于10kV 配电线路上的绝缘子,常年暴露在室外空气中,表面和瓷裙内积污秽,或者制造质量不良,因而降低了绝缘子的绝缘强度,同时P-15T等针式绝缘子由于存在爬距较小等自身的缺陷,绝缘子表面潮湿后,容易产生闪络放电。当发生雷击绝缘子时,在大电流的作用下,由于绝缘子瓷件与钢帽等膨胀系数的不同,常发生绝缘子爆裂事故,引起10kV线路接地或相间短路。

10kV线路防雷措施不足。由于本地区地处亚热带多雷地区,年平均雷电日在98d/a 以上,一些较长的10kV 线路没有安装线路型氧化锌避雷器,同时避雷器引

下线被盗等也会引起雷电及事故。

导线连接器接触不良。很多地区以前都习惯使用并沟线夹作为10kV 线路的连接器,甚至个别采用缠绕的方式接线,导致导线连接不良,经受不住强大雷击电流的冲击而烧损导线。

避雷器接地装置不合格。不合格的接地装置,接地电阻大于10Ω,泄流能力低,雷击电流不能快速流入大地。避雷线引下线被盗,雷击电流无法流入大地。

1.1.2 外力破坏造成的故障

因10kV 线路面向用户端,线路通道复杂,交跨各类线路、道路、建筑物、构筑物、堆积物、树木等较多,极易引发线路故障。因此外力破坏亦是10kV 配电线路多发事故的原因之一。这类事故根据破坏源头可分为:树木生长超过与10kV 架空线路的安全距离,造成线路接地;车辆或施工机具误碰撞触10kV 架空线路及杆(塔),引起线路接地;风筝碰触引起10kV 架空线路相间短路速断跳闸;铁塔的塔材、金具被盗引起杆塔倾斜或倒杆(塔);杆塔基础或拉线基础被雨水冲刷严重引起倒杆(塔);城市建设步伐加快,旧城改造进程中,有大量的市政施工。基建、市政施工时,对配网造成破坏,主要表现在两个方面:

(1)基面开挖伤及地下敷设电缆。(2)施工机械、物料超高超长碰触带电部位或破坏杆塔;城区大部分线路架设在公路边,经济发展所带来的交通繁忙,以及少数驾驶员的违章驾驶,引起的车辆撞倒杆事故发生;导线悬挂异物类。一些庆典礼炮和彩带,放风筝,生活垃圾中的漂浮塑料、农用的塑料薄膜等物体,也对配网的安全运行造成了隐患。

1.1.3 设备故障导致线路跳闸事故

由于制造质量以及安装水平等原因,导致户外电气设备存在着缺陷,设备之间的连接接触面不够,接触电阻过大;或者由于负荷电流大,引起连接处发热烧毁,导致线路缺相运行。

1.1.4 用户产权设施造成的故障

用户产权电力设施普遍存在无人管理、配电房防护措施不完善、电缆沟坍塌积水等问题,仍然运行着一部分多年的老型号电力设备。因缺乏维护,内部故障时,分界点的开关未跳闸或高压保险未熔断,甚至有的单位直接将高压保险短接,造成越级跳柱上开关甚至变电站开关,而且发生故障后抢修困难、修复期长。

1.1.5 区域环境方面的因素

在工业城市,每天都要排出大量粉尘,久而久之,瓷瓶上积满了凝固的水泥灰尘,在久旱遇到小雨时线路跳闸概率极高。类似的水泥灰问题同样会落在柱上开关或高压保险的各个部件上,从而造成故障。

1.1.6 管理方面的因素

运行管理中影响配网安全的主要因素是巡视不到位、消缺不及时。巡视不到位,主要是人员技能素质不高、责任心不强,对导线在运行中磨损、断股等缺陷以及设备缺陷等未能及时发现。消缺不及时,主要是消缺管理流程不清晰、检修质量不高、责任考核不落实。

1.2 故障的防范措施

1.2.1 针对天气因素采取的反事故措施

提高绝缘子的耐雷水平,特别是针式绝缘子的耐雷水平。根据近几年来的运行经验,耐张点的悬式绝缘子在雷击时极少发生闪络故障,故障发生点集中在针式绝缘子上,进一步提高绝缘子的耐雷水平有助于提高线路的防雷能力。

安装线路避雷器则是一个经济、简单、有效的措施。在线路较长、易受雷击的线路上装设金属氧化物避雷器或防雷金具,以及在变压器高低压侧装设相应电压等级的避雷器。

穿刺型防弧金具安装方便,密封性能好,金具高压电极与绝缘导线紧密接触,耐受电弧烧灼,运行安全可靠,值得推广应用。定期检测接地网,确保接地网的接地阻值合格。加强与气象部门的联系,积累资料,达到预警预报条件的气象灾害时,提前采取防范措施,最大限度减少气象灾害造成的损失。

1.2.2 防外力破坏

在交通道路边的杆塔堆砌防撞墩并涂上醒目的反光漆,以引起车辆驾驶员的注意。对于在配电线路附近的施工,应及时联络施工方,并签订防护责任书,避免盲目施工导致线路跳闸。

加强打击破坏盗窃10kV 线路塔材及金具的力度,力求得到当地公安、治保部门的配合。运行部门定期巡视检查10kV 线路的杆塔基础、拉线基础和违章建筑物,对被雨水冲刷严重的杆塔基础、拉线基础进行及时维修,对存在缺陷的设备及时处理和检修,对违章建筑物进行清理整顿。

1.2.3 防设备故障

对10kV线路杆塔定期进行检查,对不够牢固的杆塔及时进行加固基础或增加拉线。新立杆塔应严格按设计要求施工。对于线路连接部分,应装设铜铝线耳或铜铝线夹使其接触良好。

严把新建线路设备的质量验收关,对设备质量与施工质量进行把关,提倡风险评估系统,使故障在发生事故前阶段得到控制与解决。

1.2.4 针对环境采取措施

加大节能减排工作力度,加强对工厂烟气排放的监管力度,对除尘收集设施运转不正常的厂进行整改。

1.2.5 应用新技术新设备

随着城市用电负荷的不断增长,配电网络的规模越来越大,接点和支路也越来越多,杆塔上的编号会日渐模糊,给检修和巡线造成不便,应用GPS 系统,顺利导航并准确定位每一根杆塔、配变位置,工作效率就可以大大改观。

实现配网自动化,对配电网进行实时监测,随时掌握网络中各元件的运行工况,及时消除故障。

在新建或改造的配电线路中的分段、分支开关采用绝缘和灭弧性能好,检修周期长,高寿命无油化的真空断路器以减少线路断路器的故障;或在地区条件允许情况下安装具有p

(1)调整运行维护班的班组职责,实行运行、检修合一的班组管理模式。调整后的班组管理职责按照配电线路责任管理办法执行。按照调整后的管理职责,各班负责线路的运行、检修管理工作。大型检修、抢修按照部署实施。(2)班组应根据每条线路情况划分责任段,严格按照专人、专责段巡视管理方式组织线路的巡视。专责段应按每度或半年进行一次交换巡视。通过交换比对巡视记录、意见情况,促进线路巡视质量的提高。(3)各班组共同参加新建运行线路的移交验收工作。移交后的新线路应及时划分到各个班组中的责任人或段,按照以上规定进行责任段划分管理。

2.2 规范线路巡视记录与巡视内容

(1)巡视记录应执行“国家电网生503 号现场标准化作业指导书”文件规定的“×××线路巡视作业指导书”,向无纸化巡视过渡。还没有配备巡检器的,可将缺陷内容记录在正规的巡线卡中。(2)巡视内容除记录设备本体缺陷外,还应记录线路防护区内的变化情况。在发现可能出现危及线路安全运行的缺陷和隐患时,还应及时采取处理措施,并做好必要的宣传工作。

2.3 线路巡视到位标准

(1)巡视人员到达线路杆位后,应围绕线路杆塔转一圈,且必须观察到责任段内线路杆塔所有构件及导、地线全线和金具情况,然后再向前行。(2)对于特殊地段不能到达杆塔位的,应经全班认定备案,但必须利用望远镜仔细观察并发现存在的缺陷。(3)事故巡视时,应严格按照线路事故巡视规定进行。必须检查到线路的全部,不得有漏巡的现象发生。责任段巡视人员未查出故障点时,运行工作负责人应立即组织交叉巡视。交叉巡视仍未发现故障点,则应组织登杆检查。特殊巡视应严格按照巡视要求进行。

参考文献:

[1] 丁荣,王书孟,佟岩冰.10kV及以下配电线路典型故障分析与预防[M].北京:中国电力出版社,2005.