(国网冀北电力有限公司霸州市供电分公司河北省霸州市065700)
摘要:供电公司10KV配电线路以及低压400V线路,线路长,分支多,结线繁杂,很容易出现接地和短路事故、漏电触电事故,严重的还会出现财产损失和人身伤害事故。同时,各类依靠科技查找故障的方式方法也比较多,另有一些故障抢修人员不理解查找时无所适从。如能正确综合地使用这些快速故障查找技术,则可迅速查出故障点,缩短停电时间,减少工人劳动,提高供电可靠性和企业经济效益。然而,不少抢修班组却对快速线路故障查找技术的工作原理和使用技术不甚了解,同时,快速故障查找系统中难以查找的单项接地故障如何处理,也是此次科技项目关注的重点。因此,有必要对配电及低压线路综合运维技术进行研究与梳理,在此基础上,实现一款手机APP应用软件对10KV配电及低压400V线路的高效运维。
关键词:10KV电力配电设备;故障定位;配电自动化
安全稳定的供电是电力企业最为关键的责任,而配电设备的运行与维护对配电系统的正确运行有较大的影响,因此,掌握配电设备的运行维护技术有着重要的意义。同时,随着电网建设的发展,对配电及低压电网故障排查的要求也越来越高,线路因故障造成的停电时有发生,2016年因线路故障造成的停电达15起之多,直接影响了用户用电,造成了很不好的社会反响,它不仅影响了供电可靠性和供电质量,对安全生产也带来了一定的隐患。
1.故障抢修工具介绍
为提高供电所对线路的维护水平,公司特在10KV配电线路安装了故障查找系统,在低压400V线路安装了低压线路保护系统,针对接地故障难查找的问题,供电所培训使用了单项故障接地分析仪来进行配合查找使用,同时在相关公司的帮助之下,供电所还统一定制开发了一款APP应用软件来统一管理供电所所管理的智能设备。本文便是这些线路维护故障查找的实践的总结。
快速智能架空线路故障检测与定位系统主要用于中高压输配电线路上,可测电压等级在6KV~66KV,可检测相间短路和接地故障,并指示出来,可以还可以实时监测线路的正常运行情况和故障发生过程,比如报告线路的停电与加电过程。该系统可以帮助电力运行人员实时了解线路上各监测点的电流、电压的突变状况,在线路出现短路、接地等故障和线路运行状态(停电、加电),将信息发送到后台智能故障定位系统中去,后台智能故障定位系统分析完其所收集来的信息后,将分析结果在GIS图上显示,并且以短信的方式,发送给电力线路维护管理人员、调度人员、管理人员的手机,各个不同角色的人员根据自己在电力生产中的不同定位开展故障排查工作。供电所的检修工会在第一时间到达发生故障的现场,迅速进行故障排除工作。
在三相四线制的低压供电系统中,零线断线是一种常见故障(如:输电线路零线被窃贼盗割或大风刮断零线;违章操作施工机械导致零线被挂断等外力影响而发生零线断线的事件;三项不平衡导致零线线路过流,进而发展为零线过热熔断现象),而配电负荷大部分为单相负荷,因用户使用电器的启停具有很大的不确定性,所以难以做到三相负荷的完全平衡,同时在负荷较重的情况下,供电距离较远的供电区域还易出现末端低电压现象,这些都是低压供电线路所发生的异常情况。低压线路保护系统,就是在低压线路发生零断现象时,迅速地提高一根临时的零线,以免发生大规模烧坏家用电器的现象。
单项接地分析仪,是利用信号注入的方法来进行单项接地的故障查找的工具。其在10KV配电线路上注入一个60HZ的特征信号,然后,用一个特定的检测装置去检测该信号。
2.故障查找实践经验
配电线路的检修技术作为增强配电线路的应用性能,确保配电线路可靠运行,提高配电线路的现代化、系统化水平。同时,它也是一项实践性很强的技术。在各种纷繁复杂的技术中,怎么能够很好地利用,充分发挥各自的性能。
采用物联网智能硬件技术,以供电所人员日常运维工作为中心,对配电及低压线路综合运维技术进行研究与梳理,建立一个敏捷高效的运维体系。
2.1隐形故障的排查
当线路出现瞬间故障时,往往则意味着线路存在隐患,如果能够及时带电排查,就减少永久性故障的产生,从而保障线路稳定运行。如果不处理,在不久的将来可能就会发生大面积跳闸事故。在实践中,很很多隐形故障体现在瞬间的单项接地的告警。这一类的故障往往是树枝扫动到10KV配电线路上,或瓷瓶存在间隙性放电现象等。因为是瞬间的,往往抢修人员到达现场时,不一定能够查找到故障。
2.2永久性故障的排查
当永久性故障发生时,如何利用快速查找系统快速定位故障源,从而降低抢修班的无谓的工作强度,减少停电时间,提高用户的满意度。一般而言,市面上,以故障指示器为前端设备的快速故障定位系统能够定位短路故障,并通过远程通信手段通知抢修人员进行排查工作。快速故障定位的快速是非常重要的,不是说,为了省钱,我们可以慢慢找,找到了故障点后,再慢慢查找故障。事实上,可能发生的情况是,故障发生了,如果不能迅速找到故障点,故障源却消失了,导致无法查找到故障。
某供电局由于某条线路频繁跳闸,一年会跳20多次,可就是找不到故障。找不到的原因是故障会在还没有找到故障点时,就是消失。整个供电局为此不知开了多少次会。十月份时,由于机缘巧合,找到了我们上了两条线来试试。其中一条就是这条线路。结果装上去,第三天,系统刚投入运行,在早上,七点多钟,就抓住了故障,检修工迅速到达现场,发现有个地方有水浸的印记。原因是有露水浸入到设备上引起短路,当太阳出来,或温度升高,露水消失,故障就消失了。该设备是属于一家工厂的,供电公司就依据电力运行安全条例,拿出依据,勒令工厂整改,更换设备。
2.3单项接地故障的处理
现场接地故障的处理效果不太理想。
到底是什么原因导致现场接地故障处理效果不理想呢?
故障工况复杂
接地介质、接地点电阻、系统容性电流水平、接地持续时间、故障初始相角情况均影响特征量。
现场负荷干扰因素较多
真实电网上可能存在着电压波动、暂降等,非线性负载导致的谐波污染、不平衡负荷投切导致的零序信号干扰等。
装置原理、工艺可能存在局限
装置采样率、零序电流合成精度、电子互感器、故障指示器的电场强度测量等问题。
在实践中,导致的结果是高阻性的单项接地几乎难以定位。这时,在实践中,供电所的抢修人员培训使用了单项接地检测仪来进行高阻单项接地故障的查找。
通过快速故障查找系统来给10KV配电线路故障分段,通过单项接地检测仪在分段的基础上,再进行故障点的查找。如果没有快速故障定位系统的帮助,信号注入的方法需要的信号源就比较大,在实践中不太实用,也就限制了该设备的使用。
如果与快速故障定位系统相结合使用,我们的抢修实践经验是:
调度通知抢修人员,线路存在单相接地现象,要求抢修人员前去查找;
抢修人员通过快速故障查找系统确定可能的故障段;如果快速故障查找系统没有指示具体故障段,抢修人员可以根据历史的缺陷信息报告来确定需要排查的故障段;
确定故障段后,隔离故障,通过人工是否能排查出故障点;
如果人工不能排查出,则使用现场携带的便携式单项高阻接地分析仪,进行排查;
首先将故障线路停电,封挂地线。
将便携式仪器的信号源放在出现间隔处,或在线路的便于连接的任意一处,将信号源的交流输出接到故障相上,接线没有极性要求,但一般红色接故障相,黑色接地。
接线完毕后,拆除封挂的地线。
手动打开信号源的电源开关,向故障线路注入低频交流信号。
另一组人员使用探测器进行探测注入信号,直至故障点的发现。
2.4零断现象的处理
在三相四线制低压供电系统中,零线断线是一种常见故障(如:输电线路零线被窃贼盗割或大风刮断零线;违章操作施工机械导致零线被挂断等外力影响而发生零线断线的事件;三项不平衡导致零线线路过流,进而发展为零线过热熔断现象),而配电负荷大部分为单相负荷,因用户电器的启停具有很大的不确定性,所以难以做到三相负荷完全平衡,同时在负荷较重的情况下,供电距离较远的供电区域还易出现末端低电压现象,这些都是低压线路的异常情况。
若发生零线断线时,则中性点向重负荷相产生位移,使该相电压降低,而轻负荷相电压升高。三相负荷不平衡度越严重,中性点位移量就越大,负荷侧相电压就越不对称,电压畸变越严重,一旦中性点位移偏大,就不可避免地引发过电压烧毁用户电器的事故。一旦人体接触这些电气设备外壳,就会造成触电伤亡。
虽然供电企业对用户电器烧毁都投了保险,但是保险规定烧毁电器只能修理不能更换,用户反应强烈,若处理不当,供电企业将面临责任界定、销售电量、经济赔偿、社会形象等损失,企业和客户关系紧张,社会不稳定因素增加,更重要的影响了供电企业的优质服务水平,严重损害了供电企业的良好形象。
供电所在曾经发生过零断烧坏家电现象的台区安装了低压线路保护系统来实现零线的断线保护,取得了良好的效果。
其实现了:
定位问题在分支线路上
临时切换一个零线到线路上,以实现线路保护
停电事故主动告知功能
推送相关信息到抢修人员的APP上
相关台区的人民群众在得知我们安装了该套系统后,都特别赞赏,称赞供电公司的工作将人民群众的利益放在了首位。
2.4主动式服务
在低压380V三相四线制农村电网系统中,故障查找是一个令人头疼的问题。目前,当农村低压电网存在用电事故而导致被动停电现象时,往往供电所的人员是不知道停电的存在,而是等客户打投诉电话时,才知道那个台区的低压线路停电了。存在的现实是农村以留守在家的老人与小孩为主,他们使用电器的知识与技能不足,也不能正确地表述供电故障。往往存在的情况是老人和小孩向在外打工的年轻人抱怨,年轻人就会直接拨打95598投诉,将问题说得很重。由此,就会导致某些农村供电所的投诉率急剧提高。同时,在国网公司现有的评价体系中,投诉率高必然意味着服务质量差。服务质量差就会影响到供电所的服务评价体系,进而影响到供电所人员的收入。
如何提高农村电网的低压台区供电的可靠性,变被动查找为主动查找,降低客户的投诉率,也是摆在农村供电所的一个难题。线路出现用电事故而导致停电现象时,往往供电所的人员是不知道停电的存在,而是等客户打投诉电话时,才知道那个台区的低压线路停电了。通过先进的运维手段可以主动告知,从而降低投诉率,提高服务质量。
3.统一的移动终端软件管理系统
针对供电所一线运维人员在实践中总结的各类经验,在相关公司的帮助下,我们一同开发了一个统一的移动终端软件管理系统,来实现对10KV配电线路的故障抢修与缺陷消除,实现对低压400V线路的线路保护(断零保护)及故障抢修功能,实现对所在区域的故障主动告知功能,以提高电网服务质量降低投诉率。
结束语:
供电所是供电公司的一线部门,其运行和维护着10KV的配电线路,同时也运行和维护者农网的低压400V线路。其日常工作中所遇到的设备繁多,其设备的稳定运行,可以提高电力设备运维的水平,也关系到人民群众的切身利益。所以,一线电力维护人员为提高设备的日常的维护与管理水平,同时,也要眼睛向外,积极跟踪最新的科技应用水平,利用最新的科技,总结实践经验。一旦发现设备出现异常情况,便能够及时对其进行控制与处理,避免事故的发生。