朱憲彪
摘要:在我國的電力建設中,10kV配電線路已經(jīng)成為一種普遍的配電方式。在10kV配電線路中容易出現(xiàn)故障,因此需要配電線路提升自動化功能,提高電網(wǎng)的流暢程度,并促進配電網(wǎng)的快速發(fā)展。本文概述了如何解決并恢復供電,配電線路的自動化技術以及出現(xiàn)的問題,并提出了一些解決措施,僅供參考。
關鍵詞:10kV配電線路;配電自動化技術;故障處理
一、前言
隨著人們的經(jīng)濟能力和生活水平的穩(wěn)步提升,如今人們對于供電量的需求越來越高,電網(wǎng)規(guī)模也在不斷地擴大,而現(xiàn)在較為常見的配電方式就是10kV配電線路,且大多數(shù)都是自動化的模式。其目的是為了更加快速的檢測線路故障點和檢查電網(wǎng)的運行狀態(tài),同時增強了10kV配電線路的運行效率。
二、10kV配電線路的特點及意義
人們供電需求的增加,配電線路中所需供電量也會隨之增加,從而導致電力系統(tǒng)的快速發(fā)展。如今,10kV配電線路在我國已經(jīng)形成了較大范圍的普遍使用率,也致使10kV配電線路出現(xiàn)線路長、覆蓋面大等特點。若是在供電的過程中出現(xiàn)漏電和線路故障等問題,不僅會影響居民的正常用電,嚴重了還會影響居民的人身安全,所以科學合理的對10 kV配電線路進行設計非常重要。
為了避免故障的發(fā)生,在實施線路工程時,10kV配電線路所用的架設桿塔在不斷地根據(jù)地理,在其高度和寬度上進行改造。也要選擇適合的電力設備,使10kV配電線路在高壓運行時,保持穩(wěn)定的同時具有安全性,最終使得整個電力系統(tǒng)運行順暢。
三、10kV配電線路自動化的應用方式
可以根據(jù)配電線路的不同,來選擇不同的接線方法,從而實現(xiàn)配電線路的自動化模式。如圖1所示。
(一)主站集中型
主站集中型的方式就是對電網(wǎng)線路的最終端進行檢測,大多數(shù)都是自動化工作。在檢測的過程中,可以機械化自動判定出現(xiàn)故障的區(qū)域,然后自動的對出現(xiàn)故障的線路進行關閉,并對其他線路進行恢復。這種方式較為普遍,在使用過程中也具有簡單、快捷的特點。由于比較機械化,所以在排除故障時,容易出現(xiàn)誤差,從而影響居民的用電。
(二)智能型分布
智能型分布的配電方式與主電站無關,它主要與非主干線的電網(wǎng)開關有關。所以在配電線路發(fā)生故障的時候,只需要通過故障信息就可以按照事先預定的路徑執(zhí)行故障區(qū)隔離,并不需要主電站進行控制。該技術在檢測的過程中具有超高的可信度,同時可以對故障區(qū)域進行快速的隔離。這種檢測方式有讓故障區(qū)快速恢復的明顯優(yōu)勢,但是這種方式對當?shù)氐耐ㄐ偶夹g要求較高,后期維護要有相應的技術人員,且建設需要的資金較大,所以很多地區(qū)并不能完全擁有這種技術,只能選擇其他的配電方式。
(三)電壓-電流型分布
電壓-電流型技術就是通過電壓與電流之間相互配合來進行工作,簡單的理解就是在基礎的供電線路上增加一個輔助與判斷障礙的系統(tǒng),這個系統(tǒng)是電壓電流型技術工作的關鍵,它能夠在最短的時間內(nèi)檢測到出現(xiàn)故障的線路,可以及時的處理突發(fā)問題,同時能夠預防一些電路障礙,提升整個供電網(wǎng)的運行速率,并且減少總電站的跳閘次數(shù)。這種技術的優(yōu)勢在于其他沒有故障的線路可以完全保持供電狀態(tài),前提是有一個好的供電基礎做供應,反之,這項技術就不能準確的完成工作。
(四)電壓-時間型
電壓-時間型技術,顧名思義,就是通過電壓和時間二者進行相互作用。也可以理解為將主干線和其他配電線路相結合。該技術可以在保持其他線路正常運行的同時自動檢測故障線路,這項技術與以上一種技術有所不同的地方在于,該技術可以通過時間點來處理故障問題。所以,當一條線路出現(xiàn)問題時,該技術會在短時間內(nèi)使得變動站自動跳閘來對其他線路進行保護。和智能型的自動化技術相比,電壓時間型技術的優(yōu)勢在于運行周期較短、不需要過多的人力、物力和經(jīng)濟投入就能輕松實現(xiàn),這種自動化技術是比較常見的處理方式。
但這種技術在投入使用之后,“二次重合”是該自動化技術的核心內(nèi)容,而且該技術并不能達到一勞永逸的處理結果。該技術有一個小缺陷,在使用該技術的過程中,如果用戶在用電的出現(xiàn)電路路障,該技術在運行的時候,會導致用戶出現(xiàn)二次斷電的情況發(fā)生。所以或多或少還是會對人們的生活帶來不便。想要提升電壓時間型的自動化技術,應該根據(jù)不同的地區(qū)實際情況來定,才能使得該技術呈現(xiàn)出最大化的效果。
四、10kV配電線路中配電自動化存在的常見運行故障
(一)短暫性的線路接觸不良
在絕大多數(shù)的地區(qū)中,10kV配電線路在輸電過程中發(fā)生故障都是有規(guī)律的。一般出現(xiàn)電網(wǎng)故障都是由配電網(wǎng)短暫性的線路接觸不良所引起,家中的線路要是因為接觸不良,這樣會使家中的燈忽明忽暗,家用電器也不會連續(xù)的正常工作。若加上用戶的操作不當,可能會導致大面積的停電,時間長了之后,會對整個地區(qū)的電網(wǎng)造成嚴重損害。
(二)電纜線路故障
如果電纜線路出現(xiàn)了故障問題,就會產(chǎn)生短時間內(nèi)修復困難或永久性的障礙問題等。想要短時間內(nèi)通電就比較困難。如果問題出在電纜線路的接口處,或者是在線路的配電站內(nèi),這種情況增加了配電線路的修復難度,故障會隨著時間的推移越演越烈。如果是這兩種故障同時出現(xiàn),通過配電線路的智能自動化技術是可以解決的,若是出現(xiàn)斷線性的安全故障,即電纜的某一芯或整個芯都斷裂,電纜同樣會受到嚴重傷害。遇到這種問題解決起來就很麻煩,會使得整個電力系統(tǒng)遭到嚴重的損失。閃絡性故障,這類故障一般發(fā)生于電纜試驗時,絕緣體被擊穿,造成間歇性的放電故障。
(三)線路老化和質量不合格
一些地區(qū)因為電路老化或者使用了質量不合格的電線,從而導致線路故障,這種問題一旦沒有及時處理,就會產(chǎn)生電路癱瘓、無法用電、漏電的情況發(fā)生,甚至直接威脅到人們的自身安全問題。這種情況通常會發(fā)生在一些農(nóng)村地區(qū),由于地區(qū)偏遠,缺乏專業(yè)的檢修人員,經(jīng)常會出現(xiàn)這種線路安全的隱患。
五、10kV配電線路的故障處理
(一)強化日常管理力度
供電部門在日常生活中要加強對供電設施的管理,這樣可以有效的提升配電線路出現(xiàn)故障時處理的效率和速度。沒有日常管理和維護的配電線路在投入使用中,都有可能會出現(xiàn)問題。時間越久,積累的問題就會越多,進而會發(fā)生斷電的可能。在日常管理中,即使供電設施出現(xiàn)問題,只要有專業(yè)的工作人員進行故障的檢修和維護,就可以及時的解決問題。如圖2所示。所以,加強日常的管理力度才是在根本上解決任何潛在的問題。
(二)及時排修
一般配電線路出現(xiàn)了問題,只有在短時間內(nèi)進行維修和處理才是解決故障最佳的時間。如果故障問題沒有得到及時的上報和檢修,那么隨著用電數(shù)量的增加,出現(xiàn)故障問題的區(qū)域就會增加,從而危害了整個地區(qū)的供電情況。例如:在發(fā)現(xiàn)一些電路老化或者質量不合格時,檢修人員要針對這種情況,及時的上報,并進行更換電線。這樣才可以使得人們更加安全放心的使用配電線路,從而提升整個配電線路的運行安全。
一旦發(fā)生故障,及時的上報并檢修,在很大程度,是提高電網(wǎng)的運行效率的手段之一。而且要做到及時排修,需要多方面的相互協(xié)調、共同努力。才能將隱患出現(xiàn)的概率降到最小化,從而出現(xiàn)故障問題的可能性也會減小,最終提升了整個電網(wǎng)的運行速率。
(三)建立可靠的配電可視化管理系統(tǒng)
想要將供電網(wǎng)的自動化設備進行全方面的把控,最直接有效的方法就是建立一個穩(wěn)定可靠的配電可視化管理系統(tǒng),如圖3所示。通過平臺的集中視角,將整個自動化設備可視化,也可以通過系統(tǒng)控制平臺,對配電線路的路障進行準確的分析和判定,并將故障進行隔離處理。這樣既可以對供電網(wǎng)中其他的線路保障正常運行,同時可以及時的檢查線路故障并將其排除。
(四)安裝故障指示器
故障指示器的安裝,能夠對線路中出現(xiàn)的問題進行精準定位??梢愿鶕?jù)不同的地區(qū)配電線路的具體情況來進行故障指示器的安裝工作,實現(xiàn)可視化的故障定位管理。通過故障指示器傳達出的問題,檢修人員在第一時間獲取相關的問題后,要在短時間內(nèi)整理出解決方案,并進行問題的合理性解決。這樣不但可以提升處理故障的工作效率,還能減少因為停電帶來的損失。
故障指示器有很多不同的配置,而因為配置不同可能會產(chǎn)生的處理模式有三種:
1. 故障指示器模式
在配電線路上安裝故障指示器,排修人員可以對配電線路進行實時監(jiān)測。具有可視化的優(yōu)點。
2. 故障指示器與通信端結合的方式
該模式的優(yōu)勢在于可支持無線通信,發(fā)生故障時,排修人員不必到達現(xiàn)場,系統(tǒng)會自動對故障進行判斷和定位,并將結果傳遞到供電網(wǎng)的管理人員,在此過程中,減少了人工檢修的時間,為解決故障提供效率。
3. 故障指示器、供電主站和通信終端三者結合的模式,這種模式下,系統(tǒng)會自動收集故障信息,并可以直接將故障的具體位置和范圍進行定位,同時發(fā)出故障報警信號來提醒相關的工作人員。
該模式的優(yōu)勢在于可遠程對配電線路進行檢測,并將信息通過無線傳輸傳遞到相應的供電網(wǎng)管理人員,工作人員得到相關的故障信息后,可快速展開故障點的搶修工作,從而恢復全線供電。安裝故障指示器具有改變以往的人為巡視檢測方式、縮短檢修時間以及停電等優(yōu)勢。
(五)定期清掃絕緣子
定期清理絕緣子是可以有效地預防配電線路中污閃事故的發(fā)生。但要根據(jù)每一年度的停電檢修計劃和絕緣子的臟污程度等因素綜合分析決如何清掃絕緣子。現(xiàn)階段可以采取的清掃方式有以下幾種。
1. 停電清掃
在已知線路停電之后進行清掃,可以利用干凈的干布、濕布將絕緣子清除干凈。
2. 帯電水沖洗
帶電水沖洗主要通過流速很高的水柱對絕緣子進行清除。該水柱要滿足兩個條件:
(1)水主要有絕對的沖擊力,通過較高水速,當水柱沖擊到絕緣子時,會產(chǎn)生一定的沖擊力,并將絕緣子清除干凈。
(2)在帶電水沖洗中所應用的水要帶有絕緣的性能,這樣才可以保證人身和設備的安全。
3. 帶電化學清掃:隨著科學的發(fā)展,對于清除絕緣子方面,人們已經(jīng)研制出了帯電清洗劑等相關產(chǎn)品,而且?guī)щ娗逑匆呀?jīng)成為電力設備的防污手段。帶電清洗劑的優(yōu)勢在于,不需要停電,就可以將絕緣子清除干凈,避免了電力事故的發(fā)生。同時具有良好的經(jīng)濟效益和發(fā)展前景。
(六)定期檢測、更換以及合成絕緣子
定期對絕緣子進行檢測和更換是減少配電線路路障的手段之一,現(xiàn)如今,對于絕緣子的檢測,也是電力發(fā)展中的一種技術。它是電力工程發(fā)展中衍生而來的產(chǎn)物,隨著科技的進步,會發(fā)展出很多檢測絕緣子的方式。而更換絕緣子,也是減少電路故障的方法。
合成絕緣子同樣也是電力工程發(fā)展中的新技術,現(xiàn)實生活中,有很多商品都是由絕緣子合成而來,例如:芯棒、金具以及傘裙護套等商品,通過實踐可以證明,合成絕緣子的商品具有抗沖擊性、防震和抗老化等良好的性能,它既是電路中防污的一種手段,也是廢物利用的良好體現(xiàn)。
六、結語
目前,10kV配電線路是我國最為主要的輸電線路,10kV配電線路在輸電的過程中依舊會出現(xiàn)各種各樣的花式問題,而且每一種故障的原因都會有所不同,只有根據(jù)相應的自動化設計進行自動化檢查,才能解決故障問題。若是人為檢查,費時費力,嚴重的還會導致檢修人員的生命安全受到影響,同時,也會致使長時間停電的狀況發(fā)生,最終對人們的日常生活帶來嚴重的影響。
參考文獻:
[1]鄭景梅.配電網(wǎng)自動化技術在10kV線路故障處理中的運用[J].中外企業(yè)家,?2019(32):108.
[2]楊梓峰.自動化技術在輸配電及用電工程中的應用研究[J].中外企業(yè)家,?2019(31):104.
[3]余建平,朱永梅,侯四維.智能化環(huán)境下的配電網(wǎng)一次和二次系統(tǒng)協(xié)同規(guī)劃問題研究[J].機電信息,?2019(30):9-11.
[4]史常凱,關石磊,雷浩亮等.基于模擬主站的配電線路終端閉環(huán)聯(lián)動測試方法[J].電力信息與通信技術,?2019,17(10):1-5.
[5]白雪峰,李柏奎,王鵬翔等.配電線路終端通信協(xié)議檢測系統(tǒng)的設計與應用[J].科學電力信息與通信技術,?2019,17(10):13-19.
[6]吳寒松.配電自動化技術應用與配電網(wǎng)安全運行管理研究[J].科技創(chuàng)新與應用,?2019(29):188-189.
[7]徐宗愷.電力企業(yè)中輸配電及用電工程的自動化運行設備[J].技術與市場,?2019,26(10):129+131.
[8]鐘衛(wèi)軍,李穎峰.集中型配電網(wǎng)饋線自動化在通信中斷時的故障處理方案研究[J].電氣開關,?2019,57(05):89-90+96.