李宇 李博彤 張慧穎 高強(qiáng)偉
摘要:在電力能源系統(tǒng)內(nèi),低電壓配電網(wǎng)扮演著很重要的角色,在其中具有重要的作用,但是在應(yīng)用電力能源時與低壓配電網(wǎng)有著密切聯(lián)系,所以用戶用電質(zhì)量直接由低壓配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)所決定。在低壓配電網(wǎng)使用過程中,其配電網(wǎng)的故障可由諸多因素所引起。為確保低壓配電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行安全穩(wěn)定,維護(hù)人員需對該系統(tǒng)所可能出現(xiàn)的一些故障及其原因了解掌握,從而能夠及時且有效的提出相關(guān)的解決措施。
關(guān)鍵詞:故障;低壓配電網(wǎng);安全維護(hù)
引言
在當(dāng)今信息技術(shù)發(fā)展下,配電自動化也迅速發(fā)展。其中,配電網(wǎng)出現(xiàn)問題所需的配電技術(shù)也得到了很大的改進(jìn),但實(shí)際上,在實(shí)現(xiàn)過程中仍然存在許多問題。一些供電公司采用切斷電路的設(shè)備充當(dāng)饋線的開關(guān),并希望在發(fā)生問題后可以斷開最近的電路設(shè)備用以切斷電流,并且避免不會影響整個線路。實(shí)際中,當(dāng)出現(xiàn)故障,則線路的保護(hù)開關(guān)會引起多級跳閘發(fā)生,并且很難確定永久性或暫時性的問題。為了避免這種情況,一些公司在應(yīng)對問題時會應(yīng)用負(fù)載開關(guān)用作饋線開關(guān),雖說可以區(qū)分出永久性和暫時性的問題,但是當(dāng)出現(xiàn)問題時,會發(fā)生權(quán)限下的短時間停電并且發(fā)生次數(shù)稍多。由于主干線電纜的普遍化,而造成的主要問題出現(xiàn)在用戶所在的分支中。所以,一些供電公司安裝了電流存儲跳閘和單相接地跳閘功能的“看門狗”給用戶們,這些用來完成問題的隔離,并阻止故障影響整個配電路線,并還可以及時發(fā)現(xiàn)問題并對出現(xiàn)的問題給予修復(fù)。本文主要分析配電準(zhǔn)則、多級保護(hù)的可行性和實(shí)施辦法,對配電自動化的戰(zhàn)略設(shè)計提供了一些有用的參考。
1、低壓配電網(wǎng)的故障分析
1.1接地故障
接地故障在低壓配電網(wǎng)的故障中屬于較為常見的故障種類,其出現(xiàn)的原因一般為當(dāng)?shù)蛪号潆娋W(wǎng)的線路出現(xiàn)斷裂的情況時,其會與地面發(fā)生接觸,導(dǎo)致單相接地的故障情況,造成低壓配電網(wǎng)的接地故障。作為電力運(yùn)輸過程中的主要載體,低壓配電網(wǎng)是直接與居民的用電系統(tǒng)相連的電力設(shè)施,并且低壓配電網(wǎng)在運(yùn)作的過程中,需要與相關(guān)聯(lián)的每個區(qū)域進(jìn)行電能的運(yùn)輸,在此長線送電的過程中,其通常需要穿過建筑群或者樹木等類型各異的區(qū)域,導(dǎo)致其受到外界干擾的幾率增大,若出現(xiàn)接地故障,則會形成母線電流驟增的現(xiàn)象,進(jìn)而造成供電設(shè)備的損毀,影響供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
1.2線路管理不專業(yè)
大部門用戶缺少專業(yè)的線路管理,無法按時完成相關(guān)管理工作,具體表現(xiàn)為:線路設(shè)備檢修不及時,線路與設(shè)備配置不達(dá)標(biāo),用電設(shè)備存在運(yùn)行能力欠佳、年久失修、故障運(yùn)行等,引起用戶電纜及相關(guān)設(shè)備發(fā)生故障,此類故障引起的線路停電現(xiàn)象,占據(jù)全部停電事件的1/3。
1.3短路故障
短路故障在系統(tǒng)內(nèi)危害最大,且出現(xiàn)較為頻繁,若系統(tǒng)內(nèi)存在該故障,此時會出現(xiàn)過電流現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致兩點(diǎn)電勢不一致。若出現(xiàn)短路時,在回路電路內(nèi)會大幅度增大電流,甚至短路部分會有電弧或電火花現(xiàn)象存在,進(jìn)而會出現(xiàn)局部溫度過高,熔化導(dǎo)線,嚴(yán)重會導(dǎo)致火災(zāi)。
2、低壓配電網(wǎng)故障有效處理措施
2.1加強(qiáng)低壓配電網(wǎng)質(zhì)量管理
為保證對于低壓配電網(wǎng)的正常維護(hù)與故障的有效處置,需要相關(guān)部門加強(qiáng)人員以及設(shè)備的質(zhì)量管理以及運(yùn)行維護(hù),并制定完善的制度,以此提升內(nèi)部對于關(guān)鍵設(shè)備的控制。相關(guān)部門需要在進(jìn)行低壓配電網(wǎng)的運(yùn)行管理的過程中積極引入先進(jìn)技術(shù),對于配電網(wǎng)的檢測維護(hù),做好記錄并強(qiáng)化其數(shù)據(jù)的整理,為后續(xù)的有效分析提供信息支撐。對于電網(wǎng)的質(zhì)量的管理,要建立從設(shè)計到安裝的全流程管理體制,依據(jù)實(shí)際情況做好相應(yīng)的規(guī)劃,降低配電線路混亂的情況出現(xiàn),在問題較為突出的區(qū)域,要實(shí)行絕緣架空的導(dǎo)線或電纜入地方式進(jìn)行線路布置。并提升電網(wǎng)的運(yùn)行維護(hù)能力,對于相應(yīng)的重點(diǎn)地段,利用相應(yīng)的警示牌等方式,提升人們對于此區(qū)域的重視,降低外界因素的破壞。此外,要加強(qiáng)設(shè)備的更換頻率,強(qiáng)化配電設(shè)備的質(zhì)量控制,在保證其滿足使用需求的基礎(chǔ)上,提升電網(wǎng)運(yùn)行的安全性以及穩(wěn)定性。
2.2優(yōu)化區(qū)域線路
大跨越與大檔距等位置線路優(yōu)化問題,盡可能地選擇三聯(lián)桿、門形桿等輔助設(shè)施,針對微氣候與強(qiáng)風(fēng)等地區(qū),采取裕度預(yù)留措施。線路改造的類型有:跨越大、檔距大、高差大。線路改造的有效措施為:科學(xué)開展路徑選擇工作,當(dāng)線路經(jīng)過山嶺區(qū)域時,依據(jù)背風(fēng)坡完成走線程序;采空區(qū)桿塔優(yōu)化時,應(yīng)回避選擇鋼管桿、同桿多回線路等,以此有效控制轉(zhuǎn)角桿的應(yīng)用次數(shù)。如若桿塔在踩空區(qū)設(shè)計具有必要性時,可采取的加固措施為:加強(qiáng)設(shè)計的規(guī)范性。如若線路桿塔已然發(fā)生傾斜,依據(jù)其產(chǎn)生的傾斜程度,實(shí)施規(guī)劃優(yōu)化措施,對其開展扶正、遷改等工作,提升供電可靠性。
2.3重視配電網(wǎng)防雷保護(hù)
在雷雨天氣中,電路設(shè)備易受雷電襲擊,因此在雷雨天氣來臨時要做好防護(hù)工作,必要時關(guān)閉電源,斷開通電開關(guān)。對于一些不能夠斷電的商業(yè)就必須要提升電路防雷設(shè)備裝置,許多類型的避雷器都可以對電路設(shè)備進(jìn)行不同程度的保護(hù),防護(hù)措施做好之后就是排查工作,這些設(shè)備的老化都是不可避免的,所以相關(guān)專業(yè)人員又需增加對避雷裝置的排查,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)故障就要及時替換或修理。在雷雨天氣高發(fā)地段安裝避雷器時要做好引線工作,其相應(yīng)要降低避雷器的電阻,當(dāng)雷電來臨時就會迅速找準(zhǔn)導(dǎo)體,通過導(dǎo)體把雷電引入大地,在選材時要選擇耐雷電的高導(dǎo)體,安裝好時還需進(jìn)行檢驗(yàn)做出及時的調(diào)整,做好防腐工作等可有效降低雷電的損害,若要進(jìn)一步的降低雷電損害,還可采用防弧金具。
2.4提升電力設(shè)計規(guī)范性
針對短時間內(nèi)尚未完成的改造活動,針對傾斜桿塔不良問題,采取可靠性提升措施為:增設(shè)拉線。鐵路、公路等特殊位置的線路優(yōu)化工作,應(yīng)采取的優(yōu)化措施為:穿越局部電纜。如若不具備穿越條件,可采取導(dǎo)線絕緣處理,借助耐-直相關(guān)桿型予以排列。直線桿導(dǎo)線的絕緣化處理為:雙固定,且跨越檔應(yīng)給予控制,保證檔內(nèi)不存在接頭問題。改造線路應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求,如表1所示。針對易積水的地區(qū)應(yīng)采取線路、桿塔等位置的縮短導(dǎo)線檔距措施,桿塔以加強(qiáng)型為首選,特殊區(qū)域應(yīng)在直線桿塔外延增設(shè)加裝拉線,高頻發(fā)生遭受雷擊的線路桿端,采取避雷裝置設(shè)計、加強(qiáng)桿塔接地的優(yōu)化與改造,必要時開展降阻處理,保障接地電阻的規(guī)范性,順應(yīng)供電泄流能力的需求。此外,接地裝置應(yīng)給予醒目標(biāo)識,增強(qiáng)相關(guān)人員辨別能力。
結(jié)語
綜上所述,為保證低壓配電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行,需要在對于低壓配電網(wǎng)故障的有效分析基礎(chǔ)上,提升對于配電網(wǎng)故障的科學(xué)處理措施的實(shí)踐,以此減輕低壓配電網(wǎng)的故障發(fā)生幾率的前提下,提升配電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性以及可靠性。為此,需要電力部門提升隊(duì)伍的整體建設(shè)水平,并針對低壓配電網(wǎng)故障采取有效的措施,進(jìn)行低壓配電網(wǎng)的維護(hù)與管理,進(jìn)而滿足人民對于低壓配電網(wǎng)質(zhì)量以及運(yùn)行安全的要求。
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基金項(xiàng)目:國家電網(wǎng)有限公司科技項(xiàng)目(KJ19-1-11)