低压配电故障原因及预防策略

2020-12-14刘衡

电气技术与经济 2020年3期

刘衡

（国网江苏丰县供电公司）

0 引言

低压配电系统在整个电力系统中占据举足轻重的位置，该系统位于整个网络末端位置，涵盖了变电站、低压线路、高压线路、变压器及保护元件等多个电力模块，低压配电系统常常应用于民用建筑，其涉及电压不超过1000V，需要在三相、单相电气设备的辅助支持下才能发挥正常电力传输、调控功能。需要注意的是像电视、空调这类三相电气设备需要与三相电源相连接，由于设备内部阻抗相等，因此常常存在三相对称性负载；小型家用电器、日常照明设备通常都是单相电气设备，由于用途、功能差异，其阻抗表现形式也各有不同。

1 低压配电故障原因

1.1 低压配电系统综合性问题

熔断器模块作为低压配电系统重要组成部分，一旦出现安装不当情况势必会引发严重的电力故障问题，例如将铜丝作为熔体安装于模块内部，铜丝引起物理特性无法发挥正常熔断功能，当电力系统出现短路问题时熔断器无法行驶自动跳闸功能，因此会对整个配电系统产生不良影响。低压配电系统常用于家用电器的供电管理，需要采取可靠的接地保护措施，不同配电设备对于接地保护的要求各有不同，操作人员在进行接地保护管理时需要结合安装环境及功能结构差异进行合理改进与优化，避免因接地保护措施选择不当引起不必要的电力故障。随着电力需求的不断攀升，配电柜不仅需要安装于室内建筑，还需要适用于室外环境，不符合质量监管标准的配电柜长期暴露于复杂室外环境，其剩余电流故障保护器在温湿度影响下极易出现故障问题。

1.2 低压配电系统电气故障

低压配电系统常常采取三相四线制（TN-C系统）的供电模式，系统外壳直接与电源中性处伸出的PEN线相连，随后与N线合并到一起组成中性线，不仅降低了导线安装成本，同时还能提高系统供电稳定性。需要注意的是：系统若采取绝缘导线架设的安装形式时极易引发断线故障，即因相线断裂引起电动机停止运转，甚至引发设备烧毁的严重问题；因中性线断裂引起系统电压骤升、设备元件损毁等问题。变压器作为低压配电系统重要组成部分也会受到周边环境及缺相故障的影响，当绕组模块连接位置焊接不良时在潮湿环境的作用下设备内部极易出现短路故障；当变压器运输、存储环境不佳，存在水汽、灰尘渗入问题，势必影响变压器内部的绝缘油质量；若变压器年久失修，设备元件老化、绝缘油体积不足，就会增加绝缘油与空气的接触效率，进而影响系统绝缘效果。

1.3 低压配电系统常见故障

就整个低压配电系统而言，其常见故障主要涵盖了设备短路、系统漏电及线路超负荷三种情况。设备短路诱因极多，常见的有：电气设备使用时间过长，维修保养不当，在季节更替时期容易发生跳闸问题；电气设备长时间暴露于雷电、降雨环境，一旦遭到雷击极易引起短路接地故障；若系统内部绝缘模块使用过于频繁，没有及时更换维护，也会因为状况不佳引起安全问题；安装操作没有按照规章制度进行，日常管控不严，也会影响电力系统运行稳定性、安全性。系统漏电在低压配电系统中常常发生于运行时间较长的电力线路上，由于设备模块、系统架构日常使用过于频繁，绝缘性能大打折扣，容易引起电流泄露问题，产生的热量也会增加火灾的发生概率。如果发现电力线路出现火花及异常声音代表系统内部存在漏电问题，此时需要尽快联系专业人员对其进行处理，尽量将风险损失降到最低。线路超负荷指的是当系统输送电流超过电力线路最大承载能力的时候，就会出现超负荷故障，进而影响电力系统的正常运转。

2 低压配电故障预防策略

2.1 配电设备故障预防策略

针对配电设备故障可以采取如下预防策略：随着家用电器种类、结构的不断增加，低压配电系统规模逐渐增大，接电、支路数量随之攀升，因此在进行配电所、电力杆塔规划设计的时候需要充分考虑地理环境特点及维护检修难度，并且认真标注、记录配电所、杆塔位置及编号，为后续的监督管理奠定基础，以此确保整个电力系统得以长期稳定运转。紧跟时代步伐，将先进配电管理理念、前沿电器控制技术融入低压配电系统中，以此提高电力系统自动化程度，实现电力系统的智能控制与管理。融入先进控制技术的电力系统能够及时发现低压配电系统存在异常情况，及时发出故障告警信号，为操作人员的相应决策制定创造便利条件。此外，为了降低配电设备故障概率，还可以结合实际情况设计最佳线路敷设方案，以便确保自动配电管理的顺畅进行，避免可能出现的单相接地问题。

2.2 自然灾害故障预防策略

受到结构功能制约，低压配电系统经常需要配置在室外环境，不可避免地会受到雷电、雨雪、风暴等恶劣环境威胁，由此增加了短路、漏电风险。为了避免此类故障事件的发生，在进行系统规划设计时需要充分考虑地质地貌、周边环境特点，通过实地考察确定最适配的电线路搭设方案，选择最佳杆塔加固方式，以此加强塔杆稳定性；若条件允许可以适当进行防风拉线处理，通过在系统添加对应设备的方式，降低自然因素对整个配电设备及电力线路的不良影响。

2.3 系统断路故障预防策略

针对系统短路故障可以采取以下预防策略：若电力线路应用在TN-C系统之中，就需要结合电流流量适当调整零线种类，通过增加零线横截面积的方式提高线路机械强度，规避可能出现的断路问题；做好零线接头位置、连接位置的加固处理，选择最佳加固材料，降低断路故障发生概率；切忌将熔断器与零线串联在一起，针对系统线路特点选择最适型号，确保设备规格与线路规格相符，提高线路接头稳定性，减少熔断器故障发生概率，确保配电系统的安全稳定运转。

2.4 综合性问题故障预防策略

低压配电系统若连入过多电子设备就会产生很强的电涌电压，不可避免的会对系统设备及配电线路造成诸多不良影响。此时若在低压配电系统中安设浪涌保护器（SPD），就能将系统瞬态高压进行疏导处理，即通过将电涌电流传输着系统外部的方式降低其对整个线路设备的不良影响。若低压配电系统不具备足够的绝缘能力，可以将三级漏电保护设备接入其中，通过保护元件的整体配合将动作电流进行分级处理，以此规避可能出现的火灾、漏电、过载问题。在适当位置建造低压配电室，以此发挥保护元件的调节管理功能，确保系统出现故障问题时仍能提供稳定供电服务；配电箱分路支出导线规格为25mm2，接入导线规格为35mm2，结合实际情况确定支出线与电力用户的压接方式，以此实现低压系统的集中管理与控制。低压配电系统肩负着繁重的配电管理工作，不可避免的需要做好日常维护检修工作，因此在进行接线处理的时候需要尽量减少支线数量，确保接头得以集中管理，以此分担支线负荷，避免出现不必要的电力资源浪费问题。