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解析配电线路故障及其综合防治技术

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  【摘 要】我国城市地区配电线路面积较广,线路点比较复杂,配电线路运行的可靠性水平将会对用户的供电质量造成直接影响,不利于电力企业社会形象和经营指标的提升。随着智能化配电系统的建设规模越来越大,分界开关和分段开关得到了广泛的应用,自动化技术的应用已经十分成熟。在出现配电线路故障的情况下,馈线自动化信息、开关保护动作信息以及事故区段指标信息对于故障定位与处置将会起到十分重要的作用。
  【关键词】配电线路;故障;防治技术
  随着我国现代化建设的不断发展,农村地区的工业化建设水平越来越高,出现了大量加工作坊、制造工厂等用电单位,对于电力能源的市场需求日益增加,需要进一步加大配电线路的建设力度。配电线路由于受制于故障频率高、环境影响大、点多面广等方面的因素,在实际建设中可能会出现设备使用寿命短、绝缘化率低以及配网架薄弱等方面的问题。除去常规的电网施工建设以及日常管理维护等计划性停电,也存在相当一部分故障性停电事故。由于电力客户在接受电力能源服务的过程中需要直接对接配电线路,在故障性停电事故的影响下,其正常的企业用电以及群众的日常生活用电也会受到影响,在造成巨大经济损失的同时,也可能会造成电网事故、设备事故以及人身安全事故等严重问题。
  1常见的配电线路故障
  1.1单相接地故障
  对于配电线路来说,单相接地是最为常见的故障类型之一,约占全部配电线路故障的30%~50%,尤其是在春季雨水频繁的时段更容易出现单相接地故障。在部分情况下,由于受到机械施工的外力损伤或因刀闸、电缆等设备的绝缘老化也容易造成绝缘部分击穿,可能会造成永久性的设备操作,进而频繁出现单相接地故障。该故障的外在特点主要表现在以下几个方面,即故障段电压立即下降至0,进而快速提升非故障段电压,加大非故障段负荷,电力设备在长时间超负载电压的作用下,重则会引发火灾事故,轻则损坏电力设备。
  1.2短路故障
  短路故障可以划分为两相短路和三项短路两种,其中两项短路的故障发生率相对较高。在出现短路故障的情况下,将降低配电线路阻抗,短路电流快速增加并远远超过正常运行电流。此类短路电流在配电线路中将会对现场工作人员与线路设备造成极大的威胁。
  1.3断线故障
  通常情况下,引发断线故障的原因主要有设备线夹质量差、天气雷电击断以及导线线径过细等,也是一种最为常见的配电线路故障。
  2故障防治方法
  2.1接地故障处置
  2.1.1故障排查
  在出现不完全单相接地故障的情况下,将会迅速降低接地的一相导线电压,同时速度升高其余两项导线电压,其中某一相导线电压会高于线电压;若在线电压值以下的范围内迅速升高。在实际的工作过程中,接地选线装置可能会出现误报接地信息的问题,这就需要工作人员对各相导线电压变化的规律有一个及时的掌握,对接地故障进行更加严格的判断。
  我国系统现阶段普遍为不接地中性点系统,这种接地系统电流相对较小。出现单项接地故障的情况下,配网线电压相位之差、数值大小并不会出现明显的变化。三相用电设备在这种情况下能够短时运行。根据我国电网所普遍使用的调度规程,配电线路在出现接地故障的情况下仍然可以运行2个小时。因此,一线工作人员需要将故障点立即排查出来,尽快消除故障点,采取隔离手段。若在2小时后三相绝缘仍未恢复,则需要根据规程有序停电,查找接地点并进行处理。
  2.1.2仪表、仪器应用法
  配电线路现阶段已经在T接用户处、分支线、主干线设置有故障指标器。在出现接地故障后,工作人员通过指标器所显示的报警指示和运行情况了解线路运行状态。通常情况下,显示内容中的某相色块由白变红,则提示负荷测存在单相接地故障。对显示内部的变化情况进行观察,可以快速查找故障点,对故障区间进行定位,缩小故障范围并减少故障查找时间,将人工细巡线法与仪表、仪器法结合起来使用可以进一步提升排查效率。然而,在仪表、仪器的实际使用的过程中,也出现过故障前已损坏或指示器误报等方面的问题,在该情况下很难对故障区进行判断。
  若接地故障出现在电缆线路,则需要通过诸如测试仪、故障定位仪等专业仪器,进而测试出接地故障的高低阻性,借助声测定位仪对故障点的实际位置进行定位。现场工作人员也需要通过大量的实践操作掌握测试仪与电缆故障定位仪进行熟练的操作,将仪器的指示与人的思考充分结合起来,对电线故障情况进行综合性的判断,不能够单纯依赖仪器的指示。
  2.2短路故障处置
  2.2.1分段巡视法
  在出现速断保护动作的情况下,设备和线路所受到的危害相对较大。这类短路故障可以划分为瞬时性故障与永久性故障两种,故障点通常出现于上游线路。在出现过流保护动作的情况下,短路故障点通常出现于线路下游小分支线处,主要体现于非金属性故障。在同时出现过流保护和速断保护动作的情况下,故障点通常会出现在线路中上游,很可能出现由线路重合不成功所造成的永久性故障。现场工作人员可以根据过流保护、速断保护动作对巡视范围进行初步的判断,以分段巡视的方法对故障段进行检查,进而提升故障巡视效率。
  部分情况下,现场工作人员也需要通过故障指示器对故障情况进行判断。同时也可以向附近居民进行咨询,也可以根据故障特征、故障发生时间等线索对故障点进行大致的判断。
  2.2.2全面巡视法
  在配电线路出现短路故障的情况下,配网自动化系统通常会将故障区间显示出来。现场工作人员可以根据所提示的内容进行全面性的人工巡视,根据主干线优先,精细考查分支线的处置思路进行巡视。通常情况下,由树枝刮碰、雷击所造成的瞬时性故障很难进行排查,需要加大巡视力度并充分发挥现场工作人员的责任心。相对来说,由断杆、断线所迁居的永久性故障排查起来相对比较容易。
  2.3断线故障处置
  在出现配电线路断线事故的情况下,断线对地电压快速升高,相对地容性电流快速下降,非故障电压快速下降。因此,在遇到三相电压异常的情况下,调度人员需要对造成电压异常的原因进行正确的判断,与运维单元及时取得联系,明确是否出现停电事故和停电范围,若某台区用户停电或三相电压不平衡,则代表存在高压断线事故。由外力所引发的线路断线或故障后所出现的断线,均会体现出相应的事故象征和保护动作信息,该情况下需要根据以上所提出的理论查找故障。在故障点被排查出来后,再根据有关的技术和安全规程进行抢修,尽量在较短时间内修复断线故障,维持电网的稳定性。
  3结束语
  在未来的建设过程中,配网将会进一步提升自身的智能化水平,这对于电力企业的改造能够与运维能力也提出了更高的要求,技术人员与现场工作人员需要进一步加强研究与学习工作,投入更多更加先进的新型技术,与电力设备生产商加强合作,全面落实安全管理工作,使用户能够获取更加可靠的电力能源支持。
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  (作者單位:普洱宁洱供电局)
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