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摘要:随着我国经济快速发展,居民生活用电负荷和工商业用电负荷增长较快,为了提高供电可靠性,10kV配电网架规划越来越复杂,手拉手线路越来越多,10kV配电线路面积广、线路长,不利于线路故障查找。一般我国10kV配电线路采用中性点不接地方式,发生接地故障后线路不会自动跳闸,县调调控员只能根据变电站内10kV母线电压数据变化判断是否接地,再对站内10kV线路进行选停找出故障线路,未发生接地故障线路也会中断短时的正常供电,严重影响供电企业优质服务水平。且故障点附近存在跨步电压,接地故障点如果不能及时隔离,可能会对故障点附近的人员牲畜等造成触电伤亡事故;线路接地时会直接或者间接对大地产生放电,会造成大量的电能损耗,严重影响供电企业的经济效益和同业对标。本文通过总结工作经验分析10kV配电线路接地故障的原因,探讨应对策略,减少停电时间和范围,避免不必要的伤害。
关键词:单相接地;故障;危害;措施
1、单相接地故障的原因
根据电网布置的结构和地域环境的差别,10kV线路发生单相接地故障的原因大致可以分为以下几类:①导线断线落地或搭接在横担上,同杆架设导线上层横担的拉线一端脱落,搭在下排导线上;②导线因风力过大,又与建筑物或树木距离过近发生碰线;③配电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地,配电变压器上的10kV避雷器或熔断器绝缘被击穿,线路上绝缘子或分支熔断器绝缘击穿;④线路遭遇雷击;⑤鸟害;⑥配电变压器高压引下线断线;⑦导线上落挂飘浮物(如塑料布、树枝等);⑧其他偶然事件或原因。
2、单相接地故障的危害
(1)对设备的危害。单相接地故障,变电站10kV母线上的电压互感器在开口三角形上产生零序电压,运行时间过长,会导致电压互感器损坏。故障还可能引起谐振过电压,对设备绝缘产生危害,绝缘被击穿后发生短路事故,造成变压器烧毁,进而诱发电气火灾事故。
(2)对人身的危害。出现导线落地的单相接地故障,配电线路如果持续运行,则会造成近距离的行人,特别是线路夜巡人员发生跨步电压造成的电击伤人事故。
(3)对供电可靠性的影响。排查故障和维修线路,需要对线路进行停电,这对供电企业来说,会直接影响其供电可靠性,特别是在农作物收割期,大风、雨、雪、夜间等恶劣情况下,以及山区、林区等复杂地形情况下,不利于查找和消除故障,会造成更长时间的停电,对供电可靠性有较大影响。
(4)对电能量的影响。单相接地故障会产生大量的大地放电现象,是一种直接的电能损耗,如根据相关规定,配电线路接地运行(不能超过)2h,就会造成大量的电能损失。
3、真假单相接地故障的判断
(1)电压互感器一相高压熔断器熔断不是接地故障。电压互感器高压熔断器熔断后,同样会发出接地告警信号。此时,变电运行人员可通过经验进行判断,如发生高压熔断器一相熔断时,熔断相电压降低,另两相电压不会升高,线电压会降低,这与单相接地故障的特征不同。
(2)电压互感器中性点接地没有接好不是接地故障。电压互感器中性点接地没有接好,造成中性点电位漂移,导致三相对地电压失去平衡。这种情况在电压互感器投运时容易出现,通过检查端子箱或控制屏可以排除。
4、判断单相接地故障的方法和处理
(1)利用小电流接地自动选线装置。变电站安装小电流接地自动选线装置,可以根据故障时的电压、电流信号对各条线路进行甄别,选出故障线路供运行人员参考。但在实际变电站接地选线应用中,会出现少量选线不准确的情况,此时我们应该更加注重选线装置和各个线路的零序电流互感器配合问题。
(2)利用单相接地故障检测装置。随着技术的进步,为了减少接地故障的危害,在某些配电系统中,变电站配出线路开始使用信号源,位置分布分别在配电线路的开始处、中间以及末端处,指示器能够明确地指示故障的实际发生位置,方便检修人员更加迅速地处理故障。
(3)故障后的处理。发生单相接地后,运行人员应做好记录,报告当值调度和有关负责人员,并按当值调度员的命令寻找接地故障。根据判断信号和故障特点,断开某条线路的断路器,接地现象消失,便可判断它为故障线路。找出正确的故障线路后,调度员通知检修人员查找故障点,消除缺陷。
5、10kV配电线路单相接地故障的预防与措施
(1)严格按照周期巡视线路。巡视中重点检查导线与树木、建筑物的距离,杆塔是否有鸟窝,导线绑扎是否牢固,绝缘子固定螺栓是否松脱,横担、拉线螺栓是否松脱,拉线是否断裂或破股,导线弧垂是否过大或过小等。
(2)定期试验。线路上的绝缘子、熔断器、避雷器等设备应定期进行试验,试验不合格的坚决不用,立即更换。
(3)重要设备定期检查。对配电变压器等重要设备定期进行检查,不符合运行要求的应及时进行维修或更换。
(4)分支线路上加装断路器。此项措施可以在故障时缩小故障范围,减少停电面积和时间,也有利于快速查找故障点。
(5)加强电力相关法规宣传。定期通过广播、移动宣传车、电视台、发放手册、树立警示牌、张贴标语等多种途径进区入户大力宣传。《电力法》、《电力设施保护条例》、《电力设施保护条例实施细则》等法律法规。
(6)健全电力设施保护联动机制。加强与政府职能部门的沟通,联手职能部门加大整治力度,从源头上遏制电力设施保护区内违章行为,推动依法护电、依法治电观念的形成,营造浓厚的社会共治氛围。
(7)绝缘子串并联间隙装置。通过控制电弧的运动路径增加弧道与绝缘子距离,疏导电弧,从而降低电弧沿绝缘子燃烧的概率或时间;发生雷击过电压时间隙被击穿接地,间隙的击穿电压比电气设备的低,电气设备的电压就被拉低,能够有效避免雷击时造成的绝缘子烧灼和损坏。
(8)加强线路运行管理。定期组织线路巡视,发现缺陷及时处理。入冬前对易覆冰区域电气设备进行全面检查,如紧固每一个螺丝、补齐缺失器材、更换不达标的绝缘子等。在导线上安装阻雪环、平衡锤,使聚结在导线上的冰雪自行滑落;或者在线路上涂一层憎水性和憎冰性的固体涂料,减少水和冰的附着力,以提高线路抗覆冰的能力。
6结语
综上所述,随着居民自我保护意识和维权意识的逐渐加强,居民对电能质量的要求越来越高,这就对电力企业供电的可靠性提出了要求。线路发生单相接地故障不足以引起开关跳闸,这类故障比较难查找,我们可以深入分析历史故障发生的原因,在日常运行维护中加以注意,预防故障发生。在工作实践中多总结经验,积极学习新技术,在故障发生后能尽快查找并消除故障点。
参考文献:
[1]陈远周.浅谈10kV配电线路接地故障的查找和处理方法[J].科技创新与应用,2013(9).
[2]彭翔,陈禾,夏谷林,等.绝缘子并联间隙防雷装置冲击放电特性研究.第三届(2012)全国架空输电线路技术研讨会论文集,2012