摘 要:本文針對電力企業(yè)架空10kV配電線路常見故障的原因進(jìn)行了探討分析,并進(jìn)行了總結(jié),且具有針對性地提出了不同的防范措施,以此降低配電線路的故障率,預(yù)防事故的發(fā)生。
關(guān)鍵詞:電力企業(yè)、架空配電線路、故障種類、故障分析、故障后果、防范措施
前言
隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、技術(shù)的不斷進(jìn)步,人民生活水平的不斷提高,居民對電力企業(yè)供電可靠性及電能質(zhì)量提出更高的要求。架空10kV 配電線路線路長、負(fù)荷分散、設(shè)備數(shù)量多、運(yùn)行維護(hù)條件差、保護(hù)措施不完善。在運(yùn)行中不僅要承受機(jī)械力和電氣負(fù)荷的作用,還要經(jīng)受各種氣候因素的侵?jǐn)_,因而發(fā)生故障概率較大。本文針對常見故障與防范措施及如何提高配電線路技術(shù)水平等做一下分析。降低線損和運(yùn)行費(fèi)用,為用戶提供優(yōu)質(zhì)電能。這對于提高配電網(wǎng)管理水平具有重要意義。
1.架空配電線路常見故障的種類
線路故障是指在運(yùn)行過程中由于各種原因?qū)е屡潆娋路、設(shè)備及設(shè)施功能失效,并造成被迫停運(yùn)的事件。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,福清龍?zhí)锕╇娝?0kV配電線路16多條,10kV線路總長303.3489km,0.4kV線路總長2635.432km,發(fā)生線路故障共1320多次,達(dá)到0.45 次/(km·年)。歸納總結(jié)有以下幾種:
(1)外力破壞事故性線路故障:主要是由車輛撞斷電桿、超高車掛斷導(dǎo)線、挖掘機(jī)挖斷電纜、鋼絲繩搭在導(dǎo)線上、鐵塔的塔材金具被盜引起倒桿等,外力破壞占到總故障的40% ~ 50%;
(2)自然災(zāi)害性引發(fā)的線路故障:主要是指氣候、季節(jié)的變化( 特別雷擊事故) 引起導(dǎo)線燒斷、線路故障跳閘、線路故障停電、電桿傾斜或倒塌事故等;
(3)配電設(shè)備質(zhì)量問題及線路設(shè)備自身缺陷引起接電短路;
(4)樹木造成的故障;
(5)運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)不足,巡視檢查不能到位引發(fā)線路故障;
(6)管理方面的因素發(fā)生設(shè)備故障。
2.架空配電線路常見故障分析
2.1自然災(zāi)害引發(fā)線路故障分析
2.1.1由于春、秋季風(fēng)大,容易造成架空配電線路導(dǎo)線( 非絕緣導(dǎo)線) 之間短路放電或絕緣子閃絡(luò)將導(dǎo)線燒斷;大風(fēng)可將戶外物體刮起,搭到10kV 架空線路或是電壓等級更高的線路上,引起線路故障跳閘,極易造成10kV 開關(guān)過流保護(hù)動(dòng)作,引發(fā)線路故障停電。
夏季汛期雨水多,一是由于農(nóng)網(wǎng)電桿多為土埋,如有大量雨水( 汛期洪水) 沖刷和浸泡,易形成電桿傾斜或倒塌事故;二是大雨易引起導(dǎo)線與金具之間或其它金具之間的短路放電,引起架空線路故障。
2.1.2雷電過電壓的分析。架空輸電線路路徑多建于空曠地帶或山上,在雷電活動(dòng)極為頻繁的地區(qū),一直受到雷擊故障的困擾。尤其是雷雨季節(jié),雷擊跳閘率長期居高不下,嚴(yán)重地影響了架空輸電線路的安全、可靠運(yùn)行。我局電網(wǎng)故障分類統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,多雷地區(qū)線路雷擊跳閘次數(shù)占總跳閘次數(shù)的40% ~ 70%。由于配電線路較長,不可能全線架設(shè)避雷線,一般都沒有保護(hù)措施,容易遭受到感應(yīng)雷的破壞。同時(shí)由于各種的避雷設(shè)備安裝沒有實(shí)行統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),造成避雷器接地不規(guī)范,很容易失去防雷保護(hù)作用,這些問題很容易造成各種雷害事故;當(dāng)電網(wǎng)電容電流大于11.4A 時(shí),一旦電網(wǎng)發(fā)生單相接地,就不能可靠熄弧,產(chǎn)生間歇性的電弧接地,間歇性的熄弧與重燃就會(huì)引起強(qiáng)烈的電磁振蕩,產(chǎn)生弧光接地過電壓;」饨拥剡^電壓的幅值可達(dá)3.5 倍相電壓,作用時(shí)間長且遍及全網(wǎng),會(huì)引起避雷器爆炸,使電網(wǎng)的絕緣薄弱點(diǎn)發(fā)生擊穿。
2.2 配電設(shè)備質(zhì)量問題及線路設(shè)備自身缺陷分析
2.2.1配電設(shè)備質(zhì)量問題,配電設(shè)備包括主要設(shè)施及輔助設(shè)備。在配電網(wǎng)中的大量配電設(shè)備直接影響著配電線路的安全,在農(nóng)村電網(wǎng)改造中一味地追求低造價(jià),致使一些劣質(zhì)設(shè)備流入電網(wǎng),在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)這些設(shè)備引發(fā)事故。如有時(shí)高壓跌落式熔斷器發(fā)生擊穿、避雷器發(fā)生爆炸、柱上斷路器和隔離開關(guān)發(fā)生擊穿等,引起電網(wǎng)接地短路,對配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成了極大的影響。
2.2.2線路設(shè)備自身缺陷,由于線路投運(yùn)時(shí)間較長、設(shè)備較陳舊線路。如典型的江西603線路,全年故障共90多次,該線路設(shè)備舊,負(fù)荷大,線徑長,易發(fā)生故障。
2.3污閃事故的分析
電氣設(shè)備的污閃是指電氣設(shè)備絕緣表面附著的污穢物在潮濕條件下,其可溶物質(zhì)逐漸溶于水,在絕緣表面形成一層導(dǎo)電膜,從而降低絕緣子的絕緣水平,當(dāng)處于電力場作用下時(shí)出現(xiàn)的強(qiáng)烈放電現(xiàn)象。在冬季和初春時(shí),粘雪、雨霧覆蓋在瓷瓶上,就很容易造成污閃事故。
2.4外力破壞造成線路故障分析
2.4.1因架空配電線路面向用戶端,線路通道遠(yuǎn)比輸電網(wǎng)復(fù)雜,交跨各類線路、道路、建筑物、構(gòu)筑物、堆積物等較多,極易引發(fā)線路故障由于城區(qū)大部分線路架設(shè)在公路邊,當(dāng)今正處于農(nóng)村小城鎮(zhèn)建設(shè)、新農(nóng)村建設(shè)時(shí)期,經(jīng)濟(jì)發(fā)展所帶來的交通繁忙,以及少數(shù)駕駛員的違章駕駛,引起的車輛撞到電桿,造成倒桿、斷桿等事故發(fā)生。由于機(jī)動(dòng)車數(shù)量的增加,政府一再擴(kuò)寬道路,可是電桿的位置卻沒有改變,使很多電桿處于機(jī)動(dòng)車道上,增加了汽車撞桿事故的發(fā)生機(jī)率。同時(shí),超長和超高型貨車的數(shù)量不斷增加,這也給線路安全運(yùn)行帶來了很大的威脅。
2.4.2樹障是引起線路跳閘的一個(gè)重要原因,尤其在大風(fēng)大雨天的速斷動(dòng)作跳閘,重合成功的,有可能是樹障造成線路瞬間短路跳閘的:清理樹障的難度是難砍伐、難修剪、與樹主矛盾大,隨清隨種。特別是近幾年來巨尾桉樹,成長周期短,長速快,又是經(jīng)濟(jì)林,個(gè)別單位和個(gè)人為了追求經(jīng)濟(jì)利益,在線路走廊下種植,修剪難度較大。
2.5運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)不足,巡視檢查不能到位引發(fā)線路故障分析
線路巡維人員業(yè)務(wù)技術(shù)水平不足,運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)不夠豐富,在日常的巡視和維護(hù)當(dāng)中抓不住主要環(huán)節(jié),查不出架空線路的缺陷和安全隱患;由于運(yùn)行中的配電線路存在有高壓引線、線夾、刀閘的連接處不牢,受外界環(huán)境影響( 風(fēng)、雨、雷電、氣溫及氧化等) 后,易發(fā)熱、發(fā)紅,如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理,最終燒損或燒斷引發(fā)線路故障。
2.6管理方面的因素發(fā)生設(shè)備故障分析
運(yùn)行管理中影響配網(wǎng)安全的主要因素是巡視不到位、消缺不及時(shí)。巡視不到位,主要是人員技能素質(zhì)不高、責(zé)任心不強(qiáng),對導(dǎo)線在運(yùn)行中磨損、斷股等缺陷以及設(shè)備缺陷等未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。消缺不及時(shí),主要是消缺管理流程不清晰、檢修質(zhì)量不高、責(zé)任考核不落實(shí)。這些管理上存在的薄弱點(diǎn),使一般缺陷往往得不到及時(shí)消除,甚至擴(kuò)大為緊急缺陷,直至發(fā)生設(shè)備故障。
3.線路故障產(chǎn)生后果
電力系統(tǒng)在運(yùn)行中,可能會(huì)處于不正常運(yùn)行狀態(tài)。例如,因負(fù)荷超過電氣設(shè)備的額定值而引起的電流升高,一般稱為過流。由于線路過流,使元件載流部分和絕緣材料的溫度不斷升高,加速絕緣的老化和損壞,就可能發(fā)展成故障。電力系統(tǒng)也會(huì)發(fā)生各種故障,其中最常見同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是各種型式的短路。在發(fā)生短路時(shí)可能產(chǎn)生以下的后果:(1)通過故障點(diǎn)的很大的短路電流和所燃起的電弧,使故障元件損壞;(2)短路電流通過非故障元件,由于發(fā)熱和電動(dòng)力的作用,引起它們的損壞或縮短它們的使用壽命;(3)電力系統(tǒng)中部分地區(qū)的電壓大大降低,破壞用戶工作的穩(wěn)定性或影響工廠產(chǎn)品質(zhì)量;(4)破壞電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性,引起系統(tǒng)振蕩,甚至使整個(gè)系統(tǒng)瓦解。在電力系統(tǒng)中,微機(jī)繼電保護(hù)裝置可以自動(dòng)、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除,使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞,保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。
4.故障的防范措施
配電運(yùn)行部門應(yīng)根據(jù)線路設(shè)計(jì)、歷史運(yùn)行資料、設(shè)備及設(shè)施的地形、環(huán)境、氣象條件等到情況,劃分出特殊區(qū)域,并根據(jù)不同區(qū)段特點(diǎn)、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),制定出相應(yīng)的管理辦法和防止事故的措施。
4.1 加強(qiáng)線路運(yùn)行分析管理
配電運(yùn)行部門應(yīng)每月召開一次運(yùn)行分析會(huì),分析線路運(yùn)行狀況,找出存在問題,有針性提出預(yù)防的整改措施。運(yùn)行分析主要包括:線路預(yù)防性試驗(yàn)、檢測完成情況分析;線路事故、障礙原因分析;設(shè)備重大缺陷原因分析;上次運(yùn)行分析會(huì)制定的預(yù)防和整改措施落實(shí)情況;對線路設(shè)備健康狀況作評估等。運(yùn)行分析會(huì)提出的線路設(shè)備缺陷隱患、影響線路運(yùn)行的不安全因素,預(yù)防整改措施、責(zé)任落實(shí)等內(nèi)容,應(yīng)以會(huì)議紀(jì)要的方式下發(fā)。
4.2加強(qiáng)線路特殊區(qū)段管理
特殊區(qū)段是指線路設(shè)計(jì)及運(yùn)行中不同于其他常規(guī)設(shè)計(jì)建設(shè)的線路,主要是指跨越、多雷區(qū)、重污區(qū)及重冰區(qū)、易受外力破壞區(qū)、速行林區(qū)等的線路。
4.2.1加強(qiáng)對多雷區(qū)的管理。配電運(yùn)行部門應(yīng)科學(xué)制定每條線路年度瓷質(zhì)絕緣子檢測和防雷設(shè)施檢測的檢測量,使檢測值能反映設(shè)備的性能或狀態(tài)。對多雷區(qū)的線路做好線路及設(shè)備的運(yùn)行分析,采取防雷新技術(shù)、新方法,逐步降低跳閘率,減少永久性故障發(fā)生。在雷雨季節(jié)來臨之前,要認(rèn)真檢查配變、線路的避雷器,主動(dòng)更換不符合運(yùn)行要求的避雷器。在雷雨季節(jié)過后,應(yīng)對避避雷器裝置情況進(jìn)行調(diào)查、分析、和總結(jié),裝置運(yùn)行3~5年后應(yīng)進(jìn)行抽樣檢測(含接地電阻測試)。在提高配電網(wǎng)絡(luò)的防雷水平,采用避雷針或避雷線,加強(qiáng)變電站進(jìn)線段直擊雷保護(hù),并加強(qiáng)桿塔和避雷線的接地,100kVA變壓器以下地網(wǎng)阻值,使其不大于10Ω,100kVA及以上變壓器地網(wǎng)阻值及終端桿塔接地電阻不大于4Ω,合理設(shè)置避雷器保護(hù),安裝性能好的金屬氧化物避雷器,注意降低避雷器的接地電阻,接地引下線要求牢固可靠,有足夠的截面并且不能太長;第二結(jié)合季節(jié)特點(diǎn),做好配電線路、設(shè)備及設(shè)施的檢測工作。受氣溫變化影響,金屬導(dǎo)線會(huì)熱脹冷縮。所以加強(qiáng)防雷裝置檢查、試驗(yàn),其周期為避雷器絕緣電阻度驗(yàn)為1~3年,避雷器工頻放電試驗(yàn)1~3 年。
4.2.2加強(qiáng)配電網(wǎng)的防污閃工作。配電運(yùn)行部們應(yīng)做好污穢區(qū)調(diào)查和分析工作,對重污穢區(qū)(如化工廠、水泥廠、煤礦附近)的線路,加大外絕緣爬距,使之符合電瓷外絕緣所處地區(qū)污穢等級的要求,并留有適當(dāng)?shù)脑6,絕緣配置應(yīng)適當(dāng)提高。對重污區(qū)要提高線路加強(qiáng)外絕緣的清掃工作,逐步做到以鹽密監(jiān)測作指導(dǎo),并結(jié)合運(yùn)行維護(hù),合理安排清掃周期,提高絕緣水平。對配電網(wǎng)進(jìn)行鹽密測試劃分污穢等級,對污穢區(qū)線路瓷絕緣子的測試工作,檢測周期為3~5年。
4.3加強(qiáng)線路巡視管理
巡視計(jì)劃分為正常巡視計(jì)劃和特殊巡視計(jì)劃。
正常巡視計(jì)劃是輸電運(yùn)行部門應(yīng)根據(jù)線路地電網(wǎng)中的重要程度、沒線地質(zhì)地貌的情況、歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)、季節(jié)特點(diǎn)以及狀態(tài)評價(jià)等制定分段。
特殊巡視計(jì)劃輸電運(yùn)行部門應(yīng)根據(jù)季節(jié)特點(diǎn)制定。特殊巡視分為計(jì)劃內(nèi)和計(jì)劃外特殊巡視。計(jì)劃內(nèi)特殊巡視是在負(fù)荷高峰期間線路進(jìn)行紅外測溫;特殊外巡視是在惡劣氣候、事故跳閘和設(shè)備運(yùn)行中有可疑的現(xiàn)象時(shí); 4.4加強(qiáng)配電線路的維修維護(hù)管理
為了消除配電線路的缺陷和異常情況以維持線路設(shè)施的正常壽命而進(jìn)行的維護(hù)修理工作。運(yùn)行主管部門應(yīng)合理安排檢修計(jì)劃,加強(qiáng)電力設(shè)施保護(hù)力度,應(yīng)做好檢修計(jì)劃,如期進(jìn)行線路檢修,及早將影響線路安全運(yùn)行的重大缺隱和事故隱患處理掉,爭取做到防患于未然。
4.5加強(qiáng)設(shè)備驗(yàn)收及缺陷的管理
配電運(yùn)行部門應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、南方電網(wǎng)分司技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)備驗(yàn)收。新建、更改、技術(shù)改造、檢修、預(yù)防性試驗(yàn)、定期檢查的輸電線路設(shè)備必須經(jīng)驗(yàn)收合格,符合運(yùn)行條件,手續(xù)完備、才能投入電網(wǎng)運(yùn)行。線路設(shè)備缺陷按其嚴(yán)重程度分為三類:緊急缺陷、嚴(yán)重缺陷、一般缺陷。對設(shè)備缺陷管理要求是按照現(xiàn)行管理辦法要求及時(shí)進(jìn)行消缺并進(jìn)行消缺統(tǒng)計(jì)對于有隱患查暫不具備條件處理的缺陷,要跟蹤監(jiān)測。緊急缺陷、重大缺陷應(yīng)及時(shí)上報(bào)。設(shè)備缺陷管理流程包括發(fā)現(xiàn)、報(bào)告、分析、處理、驗(yàn)收、反饋6個(gè)環(huán)節(jié)。運(yùn)行部門應(yīng)根據(jù)流程,并結(jié)合自己的實(shí)際情況制定相應(yīng)的工作標(biāo)準(zhǔn),明確所屬部門、人員在缺陷跟蹤處理過程中的職責(zé)分工。
4.6加強(qiáng)責(zé)任考核
根據(jù)上級有關(guān)規(guī)定,結(jié)合部門崗位設(shè)置和職責(zé)分工,應(yīng)制定相應(yīng)的管理責(zé)任制,同時(shí)對生產(chǎn)責(zé)任制的執(zhí)行、落實(shí)、完成情況進(jìn)行跟蹤總結(jié),并作為年度工作業(yè)績考核的重要指標(biāo)。加強(qiáng)員工的業(yè)務(wù)素質(zhì)培訓(xùn),增強(qiáng)工作責(zé)任心,提高配電線路管理水平。建立健全的責(zé)任傳遞機(jī)制,將責(zé)任落實(shí)到相關(guān)部門。應(yīng)根據(jù)線路及設(shè)備的實(shí)際情況,結(jié)合區(qū)域特點(diǎn)劃分各總們的維護(hù)界限。運(yùn)行部們要制定出維修計(jì)劃,按計(jì)劃進(jìn)行開展工作架空配電線路按規(guī)程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工作標(biāo)準(zhǔn)做好配電線路維護(hù)工作。
5.結(jié)束語
綜合上述,根據(jù)架空配電線路在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的故障進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)分析,找出存在的薄弱點(diǎn),積極采取防范措施,提高配電網(wǎng)的供電可靠性,它的安全運(yùn)行水平直接影響電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。提高線路供電可靠性,從而保證電力企業(yè)的安全、經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定運(yùn)行,更好地滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。
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