輸配電線路常見故障分析和防范措施
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輸配電線路覆蓋的范圍廣,既有高寒、高海拔地區(qū),又有氣候惡劣地區(qū),因此,如何提高配電線路供電可靠性,使其安全運(yùn)行,成為供電公司非常艱巨的任務(wù)。下面就輸配電線路常見故障及防范措施進(jìn)行分析。
一、輸電線路常見故障分析及防范措施
1、常見故障分析:
輸電線路是供配電系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié),大多裸露在空氣中,受大自然惡劣環(huán)境的影響,會產(chǎn)生各類故障,一旦產(chǎn)生故障,會有大面積停電,帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。以下就具體情況進(jìn)行分析:
1.1雷擊因素
在雷電頻發(fā)地區(qū),一旦到雷電季節(jié),所造成的輸電線路故障時有發(fā)生,引起變電站的事故跳閘,原因就是雷電過電壓。
1.2風(fēng)災(zāi)因素
輸電線路大多處于地形復(fù)雜處,線路長,如果周邊綠化環(huán)境不好,很容易被自然界的大風(fēng)破壞,即所謂的輸電線路風(fēng)偏閃絡(luò)。這種故障可以說是線路故障的易發(fā)形式,一旦發(fā)生故障,對電力系統(tǒng)的正常供電危害很大,容易引起風(fēng)偏跳閘,大面積停電,使經(jīng)濟(jì)遭受較大損失。強(qiáng)大的風(fēng)源甚至?xí)暗蛪弘姉U,破壞電桿之間力的平衡,由于強(qiáng)風(fēng)作用,使電桿倒塌的事故也不占少數(shù)。
1.3鳥害
1.3.1鳥糞污閃。鳥落在輸電線路上,會產(chǎn)生大量的糞便和污穢,粘連在絕緣子和線路上,在正常的干燥天氣中,鳥糞并不會很大程度上降低絕緣子的閃絡(luò)電壓;但在雨霧的天氣,鳥糞的電阻變小,加之污穢面積和路徑的共同作用,便提高了電力線路的電壓,進(jìn)而增加鳥糞污閃事故的發(fā)生率;而當(dāng)陰濕的天氣和山間的雨霧積累到一定程度時,就會產(chǎn)生閃絡(luò)現(xiàn)象。
1.3.2糞道閃絡(luò)。許多鳥長期在低壓電桿的絕緣子和橫擔(dān)附近排便,部分空氣將與鳥糞接壤,即使沒有鳥糞貫穿全部通道,也可能會造成糞道閃絡(luò)現(xiàn)象,發(fā)生事故。
1.4覆冰因素
輸電線路覆冰造成線路折斷事故多發(fā)生在冬季,一旦線路覆冰折斷,會造成大面積停電。由于天寒、工作強(qiáng)度大,不利于維修人員的維修。如2008年南方發(fā)生的冰災(zāi)就是一個典型的實例。
1.5污穢因素
輸電線路的污閃事故雖然不是很多,但損害性卻不小,并且會造成閃絡(luò)事故。引發(fā)此類事故的主要原因是絕緣子表面沒有按期除塵,灰塵堆積在絕緣子和線路上,會造成污穢電離發(fā)生閃絡(luò)事故。
1.6外力破壞因素
外力破壞的形式多種多樣,如大風(fēng)天,樹木折斷倒在線路上增加線路的負(fù)載,發(fā)生線路折斷。近幾年,偷盜運(yùn)行中的低壓線路的現(xiàn)象日益增多,以及頻發(fā)的交通事故(如鏟車司機(jī)酒后開車或不小心碰倒電線桿),也是發(fā)生這類事故的原因之一。
2、輸電線路故障防范措施分析:
2.1保證與提高電氣設(shè)計質(zhì)量
電氣設(shè)計是各種電氣設(shè)備正常工作與否和維護(hù)是否方便的重要因素。在輸電線路的設(shè)計中,如桿塔、導(dǎo)線、絕緣子、輔助金具、防雷裝置的計算與選擇是很重要的。如果設(shè)計人員只是照抄、照搬典型設(shè)計與設(shè)計規(guī)范,而沒有根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況,會造成設(shè)計缺陷,引起不必要的輸電損失。電力線路也必須在合理的設(shè)計下才能更好的行使它的職責(zé)。要想做好線路設(shè)計,除了周密的計算外,現(xiàn)場勘測和線路路徑的選擇,也是設(shè)計的重中之重,需要設(shè)計人員親自到現(xiàn)場細(xì)心觀察地形、地貌和線路的路徑。這樣才能最大程度地避免各種事故的發(fā)生,保證輸電線路的正常運(yùn)行。
2.2桿塔位置與桿型的正確選擇
首先應(yīng)及時并認(rèn)真地調(diào)查氣候條件和地形,盡量避開在不利的地形和地理位置架設(shè)桿塔,應(yīng)加強(qiáng)桿塔的機(jī)械強(qiáng)度,盡量選用鋼管桿或加強(qiáng)型的混凝土桿。橫擔(dān)可加厚或選用不易沾冰結(jié)構(gòu)的絕緣子,并涂上有憎水性能的涂料等。
2.3做好防雷措施,一般選取避雷線來進(jìn)行輸電線路的雷電過電壓保護(hù),這是最常用的防雷裝置;也可以通過降低桿塔接地電阻,達(dá)到防雷目的。
2.4通過增加爬距以及采用合成的絕緣子可以有效地防止污閃事故發(fā)生;或者使用防污閃涂料,進(jìn)而限制泄漏電流事故的發(fā)生。
2.5對鳥害采取的技術(shù)措施有:采用大盤徑的絕緣子;加裝防鳥糞的擋板;安裝防鳥罩;安裝專門防鳥的網(wǎng);安裝鳥刺。
2.6優(yōu)化電路設(shè)計,輸電線路盡量不要與樹林離得太近,要充分考慮到樹木增長速度帶來的“危害”;要與道路保持適當(dāng)?shù)木嚯x,并根據(jù)桿塔的具體位置增設(shè)防護(hù)墩,涂上醒目的防護(hù)標(biāo)志。同時,要加大電力設(shè)施的保護(hù)工作力度,做好相關(guān)電力用戶的宣傳教育工作,讓他們合理安全用電,建立一套嚴(yán)密的巡線制度。不斷完善電力法規(guī),加強(qiáng)電力執(zhí)法的力度。
二、配電線路常見故障分析及防范措施
1、常見故障分析:
配電線路是輸配電系統(tǒng)的終端,是電力系統(tǒng)的重要組成部分。受外界環(huán)境的影響大,產(chǎn)生故障率高。以下就具體情況進(jìn)行分析:
1.1單相接地故障
這類故障不足以引起跳閘,比較難查找,如果用戶側(cè)出了問題,跌落式熔斷器不跌落,就沒有明顯的判別標(biāo)志,但是,在夜間帶電就比較容易查找,因為其打火在巡視中容易發(fā)現(xiàn)。
1.2相間短路故障
1.2.1異物造成的相間短路
此故障多出現(xiàn)在大風(fēng)干燥天氣。在街道旁和垃圾回收站附近的線路,可能會因大風(fēng)造成一些導(dǎo)體、半導(dǎo)體的輕物質(zhì)(如帶鋁箔的塑料紙,帶鋁箔的油氈紙,線路附近的刮斷電視天線,刮斷的樹枝,廢棄錄音長帶等等)刮到線路上,造成線路的相間故障。這類故障因短路物質(zhì)的特性不同查找的困難程度也不同,所以查找此類故障應(yīng)注意殘留在導(dǎo)線的短路物質(zhì),并觀察其在線路上留下的放電點(diǎn)。
1.2.2雷擊造成的相間短路
談到雷擊,一般發(fā)生在農(nóng)網(wǎng)。城市的配電線路多有避雷針和防雷設(shè)施,所以城市配電線路基本不受雷擊的影響。但是農(nóng)網(wǎng)線路遍布田間、丘陵、山坡,成為雷擊電流的主要引發(fā)點(diǎn)。一旦發(fā)生雷擊,就成為了雷擊電流的通道。因為雷擊電壓非常高,且瞬間電流非常大,配電線路的相間距離和絕緣性能根本不能承受,所以引起線路相間弧光短路或者對地絕緣擊穿,絕緣擊穿發(fā)生處一般為絕緣子、隔離刀閘、跌落式熔路器、低壓線路等沒有受避雷器保護(hù)的設(shè)備。
1.2.3外力破壞,用戶端因各類故障造成的相間短路
用戶因設(shè)備原因造成低壓相間短路、變壓器燒壞、車輛撞斷電桿、超高車刮斷導(dǎo)線等等,這些故障一般由用戶主動來電詢問,比較容易掌握故障地點(diǎn),即使沒有來電,查線也容易發(fā)現(xiàn),其一般發(fā)生在施工現(xiàn)場、大道兩旁等比較繁忙的公用場所。
1.2.4鳥害造成的相間短路
鳥落到線路上筑巢,造成的相間短路引起跳閘。一般線路直線桿因為沒有可靠的支撐點(diǎn)供鳥類筑巢,且桿距比較大,不會發(fā)生鳥害。發(fā)生此類故障大多數(shù)為線路的T接桿和轉(zhuǎn)角桿,隔離刀閘安裝處(因為配電線路技術(shù)的原因,隔離刀閘有兩相安裝在橫擔(dān)的同一側(cè)),因為這些部位聯(lián)絡(luò)線密集,導(dǎo)致相間距離雖然滿足安全距離30cm的要求,但裕量不夠,一般的鳥類翅膀展開距離達(dá)到40cm以上,而且聯(lián)絡(luò)線密集也是鳥類筑巢的良好場所,一旦鳥落到橫擔(dān)上,在下落或者起飛的時候展開翅膀,很容易導(dǎo)致相間短路引起跳閘。發(fā)生這類事故范圍較廣,一般都處于人跡稀少、樹木繁多的地方。
2、輸電線路故障防范措施分析:
2.1對于單相接地故障,就需要用戶自己發(fā)現(xiàn)并及時通告。根據(jù)經(jīng)驗,這樣的故障一般是用戶或者配電室的跌落式熔斷器、避雷器、穿墻套管絕緣下降擊穿造成的,重點(diǎn)放到配電室即可。當(dāng)然也可能是因為有小動物進(jìn)入配電室引起的。在沒有發(fā)現(xiàn)接地故障前,建議與調(diào)度配合,進(jìn)行線路柱上斷路器試?yán),縮小故障范圍,盡快隔絕故障點(diǎn)和故障范圍,這樣可以提高查出故障點(diǎn)的速度。
2.2對于異物造成的相間短路故障,防范措施有:①在T接點(diǎn)和轉(zhuǎn)角桿處將聯(lián)絡(luò)線更換為絕緣線,注意在更換絕緣線的時候,要將最上端的聯(lián)絡(luò)線保持裸線狀態(tài)。②在安全距離度不大的T接桿、轉(zhuǎn)角桿、隔離刀閘、跌落開關(guān)處實施中相絕緣化,提高安全距離度,減少導(dǎo)線短路的幾率。③加裝避雷線可以減少直擊雷造成的相間短路,加裝耦合地線可以減少感應(yīng)雷導(dǎo)致的相間短路故障,但是由于所需的費(fèi)用巨大,且對于斜擊雷、繞擊雷并不能避免。所以,目前減少雷擊的辦法只有多投入,但即使多投入,根據(jù)配網(wǎng)的特點(diǎn)也不能完全避免雷擊。
2.3加強(qiáng)對用戶電力知識的教育和護(hù)線宣傳,提高他們使用供用電設(shè)施的安全保護(hù)意識。推行配電設(shè)備定期輪換試驗制度,提高設(shè)備的安全運(yùn)行水平。
綜上所述,輸配電線路出現(xiàn)故障是由于多方面的因素。除了一些自然因素?zé)o法避免外,我們可以通過優(yōu)化設(shè)計,完善普及電力知識和相關(guān)法規(guī),引導(dǎo)用戶安全合理使用電力設(shè)施。同時,也應(yīng)建立一支高效的輸配電線路維護(hù)隊伍,保障線路受損后,在最短時間得到解決,使輸配電線路安全運(yùn)行。
本文選自省級期刊《能源與節(jié)能》,《能源與節(jié)能》創(chuàng)刊于1996年,本刊堅持科學(xué)發(fā)展觀,關(guān)注我國能源經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象,報道能源與節(jié)能領(lǐng)域最新科研成果,探求我國該領(lǐng)域的方針、政策和發(fā)展戰(zhàn)略, 積極普及節(jié)能知識。同時為從事教學(xué)、管理、科研、以及廣大一線工作的技術(shù)人員就能源、環(huán)保及節(jié)能等相關(guān)問題提供了一個政策研討、理論交流及節(jié)能和環(huán)保等新 技術(shù)推廣的平臺。