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10kV架空线路常见故障的原因查找方法及防范措施
(引自网上文章)
开发区10kV架空线路分支较多,运行方式复杂,正在或准备开发建设的地域线路多、供电半径长、大部分为放射式供电线路,维护线路的工作量较大,故障的查找费时费力,对电力系统经济、可靠运行带来很大难题。虽然经过近年来的技术改造,如一些线路进行了手拉手式环网连接,中线改为绝缘导线等,抗外力破坏能力得到增强,但10kV架空线路事故仍时有发生,本文就开发区10kV架空线路的常发事故进行分析,并对10kV架空线路的反事故措施进行探讨,以求提高10kV架空线路的安全运行水平。
一、故障分类
根据运行经验,开发区10kV架空线路的常见事故有如下几种: 1.1短路故障:
一是线路瞬时性短路故障(一般是断路器重合闸成功); 二是线路永久性短路故障(一般是断路器重合闸不成功)。常见故障有:线路金属性短路故障;线路引跳线断线弧光短路故障;跌落式熔断器、隔离开关弧光短路故障;小动物短路故障;雷电闪络短路故障等。
1.2接地故障:线路瞬时性接地故障;线路永久性接地故障。2 故障形成原因:
2.1线路金属性短路故障有:
2.11外力破坏造成故障:外力破坏亦是10kV架空线路的多发事故之一,这类事故,根据破坏形式可分为:
(1)架空线或杆上设备(变压器、开关)被外抛物短路或外力刮碰短路;
(2)车辆碰撞触引起10kV架空线路倒杆(塔)断线;(3)风筝碰触引起10kV架空线路相间短路速断跳闸;
(4)台风、强风吹倒杆塔或引起杆塔倾斜、断线事故,按最大设计风速25米/秒设计的杆塔,刮10级以下大风,杆塔是没问题的,台风刮倒杆塔的原因主要有:10kV线路及杆塔没有按设计要求施工,杆塔基础不牢固或埋设不够深;
(5)铁塔的塔材、金具被盗引起杆塔倾斜或倒杆(塔);(6)杆塔基础或拉线基础被掏空、破坏,引起倒杆(塔);(7)违章建筑的工具或材料碰触导线引起相间短路速断跳闸;(8)线路中的电力电缆(出线电缆、过路电缆、企业进户电缆)被施工机械(挖沟机、拉管机、钻井机等设备)损伤,造成整条线路短路故障的发生。
2.12线路缺陷造成故障,如弧垂过大、瓷棒及瓷横担出现断裂纹或紧固螺丝松动,遇强风时引起瓷棒断裂和瓷棒失去其支撑作用而造成碰线或短路时产生的电动力引起碰线。2.2线路引跳线断线弧光短路故障:
2.21线路设备残旧,使用年限长,设备存在缺陷,线路绝缘强度不足引起断线;
2.22线路过载运行或导线连接器接头接触不良引起发热、跳线线夹烧毁断线。
2.3跌落式熔断器、隔离开关弧光短路故障有:
2.31跌落式熔断器熔断件熔断引起熔管爆炸或拉弧引起相间弧光短路;
2.32线路老化或过载引起隔离开关线夹损坏烧断拉弧造成相间短路。2.4小动物短路故障有:
2.41台墩式配电变压器上,跌落式熔断器至变压器的高压引下线采用裸导线,变压器高压接线柱及高压避雷器未加装绝缘防护罩; 2.42刀闸杆、柱上断路器杆转角杆等在每年的5-8月间,喜鹊搭窝造成短路事故;
2.43高压配电柜母线上,母线未作绝缘化处理,高压配电室防鼠不严;
2.44高压电缆分支箱内,母线未作绝缘化处理,电缆分支箱有漏洞。2.5雷击过电压。雷击10kV架空线路事故有很多种,有绝缘子击穿或爆裂、断线、配变烧毁等。雷击事故,固然与雷击线路这客观原因有较大关系,而设备缺陷也有莫大关系,分析其设备原因主要有: 2.51绝缘子质量不过关。尤其是P-20针式绝缘子质量存在缺陷,雷击针式绝缘子爆裂事故,引起10kV线路接地或相间短路; 2.52 10kV线路防雷措施不足。10kV架空线路切改后,一些较长的10kV架空线路却没有安装线路型氧化锌避雷器;
2.53导线连接器接触不良。目前线路上使用并沟线夹作为10kV线路的连接器,并沟线夹连接不是导线的最佳连接,造成导线连接不良,会经受不住强大雷击电流的冲击;
2.54避雷器接地装置不合格。不合格的接地装置,接地电阻大于10欧,泄流能力低,雷击电流不能快速流入大地。或接地线被盗割。2.6线路瞬时性接地故障有:
2.61人为外抛物(废旧录音录像带、带有金属铝箔纸的包装袋、广告布标等等)或树木碰触导线引起单相接地;
2.62线路绝缘子脏污,在阴雨天或有雾湿度高的天气,出现对地闪络,一般在天气转好或大雨过后即消失。2.7线路永久性接地故障有: 2.71外力破坏;(同上)
2.72线路隔离开关、跌落式熔断器因绝缘老化击穿引起; 2.73线路避雷器爆炸引起,多发生在雷雨季节; 2.74直击雷导致线路绝缘子炸裂,多发生在雷雨季节;
2.75由于线路绝缘子老化或存在缺陷击穿引起,多发生在污秽较严重的沿海地区。3 故障判断
不管线路出现的故障是瞬时性或永久性的,断路器重合闸成功与否,都必需对故障线路进行事故巡查,查找出事故发生的原因,特别是对可能发生的故障点的正确判断尤为关键,它是能否快速隔离故障、恢复供电的前提。3.1短路故障:
变电所10kV线路一般是采用二段式或三段式电流保护,即电流速断或限时速断和过电流保护,我们可以根据变电所断路器保护动作情况进行初步判断。如果线路发生的是电流速断保护动作,则可以判断故障点一般是线路两相或三相直接短路引起,且故障点在主干线或靠变电所较近的线路可能性较大。因为速断或限时速断保护动作的起动电流较大,它是按最大运行方式(即躲过下一条线路出口短路电流)来整定的,故这种故障对线路及设备的损害较大,如线路金属性短路或雷击短路等。如果线路发生的是过电流保护动作,一般属非金属性短路或线路末端分支线路短路引起。
3.2接地故障:线路永久性接地故障,要采用对线路支线断路器进行分段试拉的方法,来判断故障线路段。如果是瞬时性接地故障,则线路的每一点都有可能发生。
3.21恶劣天气,台风、暴雨、雷阵雨期间,常发生短路、接地故障,如倒杆断线、杆基塌方、树木压导线。
3.22冬季过后的第一场春雨时,常发生接地故障,多发生在粉尘较严重的沿公路、街道两侧架设的线路上,如绝缘子因污垢沉积过多而发生闪络击穿。
3.23在每年的夏季5-8月间常发生接地故障,多发生在刀闸杆、柱上断路器杆转角杆等,因喜鹊搭窝造成接地或短路故障。4 故障查找
故障查找的总原则是:先主干线,后分支线。对经巡查没有发现故障的线路,可以在断开分支线断路器后,先试送电,尔后逐级查找恢复没有故障的其它线路。4.1短路故障的查找:在发生变电所断路器跳闸的时候,首先应查看主干线杆上故障指示器及各分支杆故障指示器,借助故障指示器的指示来确定故障段线路。还有一点那就是当查出故障点后,即认为只要对故障点进行抢修后,线路就可以恢复供电,而中止了线路巡查,这样是非常错误的。因为当线路发生短路故障时,短路电流还要流经故障点上面的线路,所以对线路中的薄弱环节,如线路分段点、断路器T接点、引跳线,会造成冲击而引起断线,所以还应对有短路电流通过的线路全面认真巡查一遍。
4.2接地故障的查找:线路永久性接地故障点的查找,可以按照上面所讲的在确定接地故障段后,根据它可能形成的原因和各种环境因素进行查找,而对瞬时性接地故障则只能是对全线进行查找。
在故障巡查过程中对架空线路经过的一些特殊地段,如货场、重污染区、等要特别留意,因为人为造成的原因,如违章开发破坏杆基。还有各种环境污染以及自然因素对线路形成的腐蚀,都有可能是引起线路故障的起因,所以在线路故障巡查的时候,就要加倍小心,不放过任何蛛丝马迹。5 反事故措施
5.1防雷击反事故措施
5.11更换原线路使用针式绝缘子,改为安装支柱式绝缘子或瓷横担。雷击10kV架空线路针式绝缘子事故,是最多见的设备事故,造成这类事故的原因除了开发区雷雨天气日益增多之外,针式绝缘子质量不过关也是主要原因。5.12安装氧化锌避雷器。在空旷的地区,由于没有高大建筑物引雷,雷直击线路是常有的事,所以宜在空旷的10kV架空线路上安装线路型氧化锌避雷器,新安装的配网设备如配变、柱上开关、电缆头等也必须安装氧化锌避雷器,以加强对10kV线路及设备的防雷保护;
5.13选用连接性能较好线夹。在今后的10kV线路改造和检修中,逐步淘汰老式旧型并沟线夹作导线连接器,并严禁不用线夹而缠绕接线,应选用连接性能较好的线夹;
5.14检查、整改接地装置。定期检查测量10kV线路上接地装置的接地电阻,不合格的给予整改,保证接地电阻值不大于10欧。新安装的10kV线路接地装置接地电阻也不宜大于10欧,与1kV以下设备共用的接地装置接地电阻不大于4欧。
5.2防止台风所造成的事故
5.21对10kV线路杆塔应定期进行检查,制定完善的检查制度,对不够牢固的杆塔及时进行加固基础或增加拉线。新立杆塔应严格按设计要求施工;
5.22适当提高最大设计风速。5.3防外力破坏措施
根据上面提到的10kV线路外力破坏事故类型及原因,采用如下措施:
5.31为杜绝或减少车辆碰撞杆塔事故,可以在交通道路边的杆塔上涂上醒目的反光漆,以引起车辆驾驶员的注意; 5.32加强对中小学生及开发区广大市民的宣传教育,在10kV线路旁设置醒目的禁止警示牌,禁止在10kV线路两旁300m范围内放风筝;
5.33加强打击破坏盗窃10kV线路塔材及金具的力度,力求得到当地公安、治保部门的配合,制定有效的措施和具体防范方案,设置专门部门负责实施,对破坏、盗窃10kV电力设施的破坏分子进行严厉的打击;
5.34运行部门定期巡视检查10kV线路的杆塔基础、拉线基础和违章建筑物,对掏空的杆塔基础、拉线基础进行及时维修,对存在缺陷的设备及时处理和检修,对违章建筑物进行清理整顿;
5.35在刀闸杆、柱上断路器杆转角杆加装驱鸟器;
5.36加大绝缘导线的使用范围(目前开发区10kV架空线路只对中相更换成绝缘导线,两边相仍为裸导线)。
5.37根据季节特点,具有针对性的开展线路巡查工作。(夜巡、特巡、故障巡视、负荷高峰期巡视)
5.4加强运行管理工作。
5.41技术运行部门应密切注意各10kV馈线的负荷情况,及时调整T接各馈线的各用户用电负荷情况的变化,严禁线路超载运行。
5.42在负荷高峰期运用红外线测温仪或热成像设备测量:隔离刀闸开关、柱上断路器开关、避雷器等设备及导线连接器的温度,一旦温度异常,立即进行处理,避免高温熔断导线。
5.43在10kV配电线路上安装短路接地全功能型故障指示器,即使10kV线路发生短路或接地故障,也能快速查出故障点及时排除,降低事故损失。
5.44在10kV配电线路上安装线路运行智能监测系统,对线路、设备进行全方位监测,以提高供电可靠性、缩短停电时间,减少用电损失。对线路和设备运行进行信息化管理。6 结束语
开发区目前规定正式35kV及10kV用户的正式电源应为电缆供电,而10kV架空线路虽然被定义为临时架空线路,但由于地块开发与区域供电规划等原因造成大部分正式电源都引自架空线路,所以开发区目前的10kV架空线路的安全运行水平直接影响电力企业的经济效益,是与用电客户密切相关的事情,电力企业除采取相应的技术和管理措施防止事故的发生和及时消除缺陷外,还应积极发挥当地政府、传媒和广大群众的作用,加大宣传、查处和打击力度,起到群防群管的作用,减少事故的发生,确保电网安全运行,更好地为当地经济建设服务。
总之,当线路发生故障后,我们能否以最短的时间恢复供电,是衡量我们电力企业职工综合技术素质高低的标准。为此,我们要不断地学习、实践,再学习、再实践,真正做到理论与实践相结合,为公司的不断腾飞而努力拼搏。