电力系统中配电线路运行故障的检修
2018-02-20吴映忠
吴映忠
(国网四川省电力公司营山县供电分公司, 四川 南充 637700)
1 电力系统中配电线路运行故障成因分析
1.1 接地故障
工作接地和保护接地是电力系统配电线路接地的两种主要方法,工作接地是为了保障各项设备、装置、系统正常运行所展开的接地。常见的工作接地方式有三种:防雷设备接地、铁塔接地和中性点接地[1]。
防雷设备接地主要是将电力设备所积累的电力负荷导入地面;铁塔接地具有简化线路连接的作用,其效能是作用于金属外壳的导电回路;中性接地确保系统电压正常运行,降低外因素对其的干扰。保护接地是指当设备的金属外壳与其他物体发生接触时,将其主动接地,防止间接触电事故发生。两种接地方法都能够避免电力安全事故,在保护配电线路方面有着很大的优势。但在实际运行工作中,由于存在设备遭受破坏等一些问题,容易引发过电流、过电压等配电线路运行故障。
1.2 短路故障
短路故障即是因短路而引发的电力故障,是电力系统运行中最为常见的一种电力事故。相较于其他电力运行事故,短路故障存在的危害性很大,会引发相应的电气故障。短路故障的原因:不同电位导体间的互相短接,或者电路绝缘性受到破坏就会造成短路。电力系统运行时,不同电路之间处于绝缘状态。但如若绝缘被击穿,受到破坏,就会引发短路故障。其次,由于施工人员操作的不规范、电力安全意识淡薄,在实施电路线路架空或者其他作业时,可能存在将两条不同的电线短接,或者在电路维修过程中,对所拆除电源线没用进行绝缘处理,导致金属芯外露,加大了电路短路的可能性[2]。
1.3 线路超负荷故障
电线是电流传输的中介,电线的走向即是电流的走向。电线在电流传输中的功能譬如纽带、桥梁,其重要性不言而喻。电线作为一种导体,具有一定的电流承载量。在电线运行过程中,如若所传输的电流量过大,线路长期处在超负荷运行的状况下,势必会加大配电线路压力。当这种压力超过了线路自身所能承受范围后,就会造成线路瘫痪,引发电力故障。一般情况下,线路超负荷故障经常发生在所选用的导线与电流不相符的供电区域之外,还容易发生在细小的配电线路上。细小电线电流负载能力有限,当所传输电流超过线路最大负荷的10%后,电流强度过大,导致线路拥挤、过载,致使电路发热、发烫,进而引发电路烧毁等事故。相关实验表明,电流强度与电线发热量两者正相关,电流强度越大,电线发热的速度越快。当电路温度过高时,就会烧断导线、导路,熔断熔丝,引起短路、停电等事故。
1.4 其他故障
除了接地故障、短路故障和线路超负荷故障外,引发电力系统配电线路运行的故障还有雷击故障、鸟害故障等。雷击故障顾名思义就是雷电灾情引发的电力故障,雷击故障的发生区与地理位置紧密相关,多发生在冷暖空气交汇区域,会造成整个电力系统的破坏性伤害,给人们的生活和生产造成的不便和影响不可小觑。鸟类故障也是引发配电线路运行故障的又一个原因。由于鸟类喜欢在电线线路上停留,其所排泄的粪便会污染电路绝缘子,从而引发线路短路、跳闸等现象。另外电路设备老化、零部件的腐蚀及其施工技术问题也会造成电路运行故障。
2 电力系统中配电线路运行故障的检修策略
2.1 接地故障的检修
电力系统中配电线路接地故障产生是因为电路对地绝缘遭到破坏,导致原有的绝缘无法发挥其功能作用。由于线路绝缘保护遭到了破坏,电力线路的绝缘便会大幅度降低,情况严重时,会导致电路电阻为零,造成电气设备金属外壳工作所产生的大量电荷接引地下,改变电路供电模式,引发短路等电路故障。加强电路的对地绝缘控制,防止接地故障的措施具体如下[3]:采用电路测量方法,可以使用电阻档或者绝缘电阻表测量绝缘电阻值;根据接地开关的分布情况,对区段进行划分,再结合变电相关的接地程度、相别及线路等因素,实施分段查找故障点。该种方法主要适用于线路分支复杂的配电线路系统;改变供电方式,通过转移负荷的形式找寻故障点。如断开某一段电路,如若出现接地故障消失,便可确认为此处为故障线路,以此方法逐个寻找故障点。
2.2 短路故障的检修
短路是造成配电线路运行故障的主要原因之一,在实际电力运行过程中,引发短路故障的因素很多,这就要求具体问题具体分析,对电路短路的原因进行准确的预判,再采取适宜的方法寻找故障点进行检修。替代法、万用表、灯泡法等是寻找短路故障点的常见方法。短路电路中的电流会受到严重的破坏,且故障电路的电流十分强,而电阻等于零或接近于零,可以使用电阻表进行测量,检测是否为短路故障点。又如,电路发生短路故障时,电路的保护元件存在被多个回路组成的区域控制受限,对于此种情况,要锁定故障区域,其次使用故障回路的方法找出故障点。故障回路寻找故障的方法有灯泡法、万用表法。就灯泡法来说,要想准确找到故障点,必须先找出故障电路的支路。紧接着以短路点的电路为零作为依据,接上电压、灯泡,根据灯泡的发光程度找寻故障点。
2.3 超负荷故障的检修
解决配电线路运行超负荷故障可以从几个方面着手。
1)选择合理的输电线路。在配电线路施工前,要基于配电电线的最大可载的电流和电压值,严格控制配电线路中的各个电器元件的最大承受压力及电流,确保其大于配电线路输送的电压电流的最大值,以此控制电线的电流量、发热量。
2)提高电力施工人员操作的规范性,确保施工质量水平。对于配电线路的施工建设,要严格按照国家相关规定和设计要求,减少因差错性配电线路连接等操作不当而引发的故障事故。
3)做好电路检修工作。及时检查和维修不合理的配电线路,对于存在异常的电路要一查到底,防止安全事故的发生。
2.4 雷击故障的检修
调查研究表明,我国输配电线路事故有35%是雷击事故引发的,且损失金额约为数亿元,由此可见雷击在输配电路事故中占据了很大的比例,其造成的损失不可小觑。雷击故障与配电线路所在区域紧密相关,发生在雷雨天气,严重影响着电力系统运行的安全性、高效性。造成雷击故障的主要原因是由于防雷装置性能不高,防雷装置的设计和电路设计不科学。因此,雷电故障的检修要以提升防雷能力为主,要结合雷电发生情况改造优化配电线路设计,合理安装避雷器、避雷针设备,开展接地电阻测试活动,改造不符合标准的避雷针引下线。另外,由于老旧绝缘子使用时间长,型号陈旧,爬电比距不足,防御雷电能力不高,要做好及时更换工作等。