10KV配网故障分析及预范措施的探讨

10KV配网故障分析及预范措施的探讨

深圳供电局有限公司广东.深圳518000

摘要:配网是电力系统与用户相连的重要环节,由于10kV配电线路本身的运行环境比较复杂,造成事故的原因也是多种多样。所以,要对事故的产生进行认真的分析与总结,找准事故发生的原因,真正做到防患于未然。另外,随着人们用电需求的不断增加,传统10kV配网故障的分析方法已难以满足电力传输对效率、安全方面的要求,基于此,本文以10kV配网为例,通过对其接地特点进行阐述和分析,进而对10kV配网的相关故障与预防措施展开了深入研究,供同行参考。

关键词:10kV配网;线路管理;绝缘子;故障分析;预范措施

众所周知,配网是电力系统的重要组成部分,由于其性质的特殊性决定其结构的复杂,对安全要求更高,对社会的经济效益影响更大。所以更加应该加强配网的管理,做好各方面的工作,预防和降低线路故障的发生,提高配网的稳定性和可靠性。从而保证配网正常安全的运行,以满足用户的需求,确保社会的稳定积极地发展。

1、10kV配网系统接地特点

对我国电力系统进行分析可知,其通常具有三种中性点接地方式,分别为中性点不接地、中性点直接接地和中性点经由消弧线圈接地,而大接地与小接地电流系统则以系统电抗不同予以划分。通常,小接地电流系统的零序电抗和正序电抗的比值在4-5范围内,此种系统发生单相接地故障所产生的接地短路电流较小,且并不会导致线电压的对称性发生破坏,故此种情况下,系统还能够继续运行2小时左右。但需要说明的是,由于有一点已经接地的电网系统已存在潜在的安全风险,故为防止其他两点接地而导致配网系统绝缘发生损坏,有必要也必须在一定时间内确定出单相接地故障点并将其消除,从而确保整个配网系统运行的安全性和可靠性。

2、10kV配网故障分析

2.1故障特点

发生故障往往是瞬间的事情,由于当下的供电线路的自动控制的系统故障诊断方面与预警极其薄弱,从而导致故障的不确定性,从分析总结得出以下的故障特点:

(1)季节性。南方地区每年春夏雷雨风暴多发季节,容易引发雷电和风暴等灾害,加上雨季也是植物生长快速期,容易造成树木触碰引发故障发生。

(2)突发性。主要是一些自然灾害,特别是南方地区的强对流(俗称的龙卷风)天气,给供电带来严重破坏和抢修困难。

(3)随意性。主要是政府的市政工程及管线单位工程开挖和厂、场(主要是花木场)的吊装引发的外力破坏。由于施工单位安全意识薄弱,除了个别外,大部分施工单位在未了解地下物状况前提下就随意施工,使我们难以把控。

(4)不确定性。线路运行时间较长或者工艺制造上的不够精良以及施工技术不过硬和用户设备运行疏于维护管理等因素都会使故障的发生率提高,并且加大了维护检修的难度。

2.2基于外因的10kV配网故障

对现阶段我国10kV配网线路进行分析可知,其面向的对象为电力资源用户端,故此配网线路的通道也相对复杂,主要表现在,线路交跨交通道路、建筑结构和堆积物等,从而增加了10kv配网线路故障发生的几率。目前,部分城区的多数配网线路大都建设在交通道路边缘,一方面,城区内的违章驾驶行为的存在将进一步导致电杆倒断风险的提升;另一方面,城建作业,如路基路面开挖作业等也对10kV配网线路的搭建和运行产生了较大影响。还需说明的是,在10kV配网线路的架空过程中,由于铺设路径相对较长且跨度较大,加之沿途的地形较为复杂,从而进一步增加了雷雨等自然灾害对配网线路的损毁风险,严重时,可造成供电停歇和引发相关安全事故。

2.3基于市政工程建设的10kV配网故障

社会经济的迅速发展与城市化建设进程的逐步推进,使得近年来我国市政工程建设力度也逐步增大,但优化人民生活环境和提高人们生活质量的同时,却也忽视了由此带来的10kV配网的故障问题。例如,在城市绿化工程当中,当相关工作人员未对树障清理工作的重要性予以正确认识时,便无形当中增加了10kV配网故障发生的风险,特别是在恶劣的天气环境下,残存或折断的树枝搭在线路后,易引发短路故障,严重时,易引发火灾等安全事故。除此之外,10kV配电设备自身的问题也是导致其配网故障的主要原因之一,例如,当配电变压器绝缘子破裂導致接地或绝缘子长时间未得到清扫而产生闪络时,均会导致引线的烧断等相关故障的发生。

2.4基于线路管理的10kV配网故障

线路管理不当是10kV配网该故障的另一重要诱因。当前,我国诸多地区电力用户的产权设施仍然处于无人管理的状态,且对设施的部分防护措施相对落后,加之既有电力设备老化和外部天气的影响,极易引发10kV配网故障和安全事故。此外,部分用户为节省用电费用,仍然存在漏电、偷电的行为,从而增加相关事故发生的风险,但针对这一问题,相关电力管理部门却并未予以高度重视,只是按照一般管理工作进行处理,令有关用户补交电费即可,从而导致这一问题难以从根本上得到解决,在增加10kV配网线路人为损坏风险的同时,也对电力企业自身的发展产生了严重影响。

3、10kV配网故障的预防措施

3.1线路设计要根据气候特点、地方环境和当地政府总体规划

例如南方地处风雨暴地方,特别是多台风的沿海地区,必须要按规程布置落实好防风拉线。由于防风拉线拆、盗严重,建议直线每五挡、耐张使用铁塔,防止倒杆事件发生。

3.2正确处理由外因导致的10kV配网故障

首先,为有效避免交通车辆对10kV配网线路架空杆塔造成的损坏,电力企业管理人员应连同市政建设有关人员在道路两旁塔杆位置涂抹相对醒目的字样,例如,“高压危险”或“禁止停靠”等,从而对车主起到警示作用。除此外,还应对拉线进行防反光处理。例如,安装反光护套或涂刷适量反光油漆等。其次,还应开展日常的宣传教育活动,并加大用电安全管理的执法力度,对于破坏、盗窃电力设备的不法分子予以惩处和打击。在做到对线路塔杆定期检查和维护的基础上,将由线路塔杆导致的故障或安全隐患予以消除。最后,电力企业检修人员和有关工作人员还应进一步加大对配电线路的巡视力度,特别应做好配网线路清查方面的有关工作,在必要时,对防护区中有可能造成配网线路故障的树木进行清理,确保10kV配网的正常、安全运行。

3.3加强对基于自然环境与电力设备的10kV配网故障的处理力度

电力企业相关维护检修人员应根据10kV配网运行的实际需求提高配网变压器绝缘子等相关电力设备的耐雷击性能,从以往的10kV配网建设和运行实践来看,在众多绝缘子类型中,耐张点悬式绝缘子的抗雷击性能最佳,在雷雨天气中的抗雷击能力较强,即使是处于雷击过程中,也很少都出现绝缘子闪络故障。因此,可通过引入耐张点悬式绝缘子来提高10kV配网的防雷效果。还需说明的是,对于既有的针式绝缘子,可通过安装避雷设备的方式实现对10kV配网的防雷保护,例如,在10kV配网线路的出线端,可根据实际防雷需求安装金属氧化材质的相关避雷设备,如甲基乙烯基硅橡胶材质的避雷器,从而提高10kV配网线路的防雷效果。此外,还可借助穿刺防弧金属装置来降低10kV配网线路受到雷击的几率,确保配网线路的运行安全。

3.4加强配网线路的日常管理与维护

加强10kV配网线路的日常管理和维护是降低其故障发生率的重要措施。首先,电力企业应委派相关工作人员对10kV配网线路的变压设备、开关、绝缘子等设备进行全面检查,相关检查方式既可以是定期的,也可以是不定期的随机检查,根据各项设备运行的实际情况对相应的维护与检修策略进行选择。其次,电力企业及相关工作人员还应将状态检修与基于生命周期全过程的管理与维护思想纳入到10kV配网线路的管理工作当中,通过对各类设备状态与有关参数进行实时检测,并实施基于生命周期全过程的设备管理办法,为确保10kV配网的安全、可靠运行提供保障。最后,电力企业还应进一步加大对10kV配网的建设与优化力度,通过对既有的配网线路布局和结构进行科学、全面分析,进而找出其中存在的不足之处并加以改进。同时,通过开展广泛的电荷载检测管理工作,加强对用电高峰期的配变荷载与配网馈线的实际情况的监测和考察,以此为依据制定出配网平衡状态的优化方案,从而避免配网线路的连接金具和接头位置处相关元器件因过载而烧损,通过高效、科学、可行的日常管理与维护工作为10kV配网线路的安全、稳定运行提供保障。

4、结束语

综上所述,本文通过对10kV配网系统的接地特点进行说明,进而分别对由外因、市政工程建设和线路管理导致的10kV配网故障予以详细分析,在此基础上,有针对性地提出了10kV配网故障的预防措施。研究结果表明,10kV配网因天气环境、人为因素和管理工作不到位等仍然存在着一定的故障和安全隐患。未来,还需在进一步加强10kV配网故障及其预防措施等方面进行深入研究,为提高10kV配网运行的安全性和可靠性奠定良好基础。

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