10kV配电线路常见故障与运检管理

2023-12-03仲亮

科学与信息化 2023年20期

关键词：短路运维配电

仲亮

国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司江苏盐城 224005

引言

配电线路在电力系统中占有重要地位，配电线路的故障影响供电质量，因此要加强配电线路的安全检查，分析配电线路的故障原因，以保证供电质量。

1 配电线路常见故障分析

从电力发电企业到电力传输、电力用户使用，整个过程都需要配电线路通过。配电线路故障一般很隐蔽，但其危害很大。配电线路故障会影响人们的日常生活，导致整个电力系统瘫痪，并发生电力安全事故。常见故障有：①母线故障：配电线路的母线故障一般是由于接线时母线出现了线路倒线错误，导致发生跳闸，发生区域性停电或者电力设备烧坏。一般情况下，出现母线故障会引发区域内的线路产生故障，受影响的用电用户数量是比较多的。②设备故障：电网系统中连接的电力设备比较多，如变压器、继电器和电器开关等，连接的电力设备出现故障时，也会导致配电线路发生故障。在实际运行过程中，变压器由于长时间超负荷负载，会导致其温度上升，连接的配电线路就会出现软化现象，极有可能发生线路短路。继电器误动时，会造成配电线路故障和区域性的供电异常。供电基层部分出现电力设备故障，会造成供电范围内的小面积停电。当电力设备的配电站出现故障时，就会发生大面积停电故障。③触地故障：触地故障是指配电线路在日常运行中受到外力破坏的影响，配电线路可能会断裂。这将导致配电线路相互接触，严重的情况下发生火灾现象，导致区域内大规模停电。还有一点是，配电线路接地后产生共振压力，立即导致配电线路的绝缘子击穿，出现短路。

2 10kV配电线路故障处理

2.1 接地故障

2.1.1 单相接地。配电线路接地绝缘性能损失时，配电线路的电流会流入大地，造成电路故障，检查时应根据单相接地的特性进行判断：①测量电压，故障相对地电压为0，非故障相电压升高；②确定电压相位关系，非故障相的对地电压夹角为60°；③故障相电流升高为正常数值的3倍；④在中性点不接地系统中，网格线电压、相位差不会发生较大变化，线路中的各设备运行也不会受影响。按照故障处理制度，发现接地故障后，要暂时运行2h，找到故障点并进行处理，故障处理后恢复供电。必须区分单相接地故障和结霜，在预先检查中确保绝缘监测设备正常工作，同时监测值的变化，以快速识别故障点。

2.1.2 三相对地电压异常。三相对地电压不断变化，在趋于稳定后，一相稳定，其余两相降低或升高。该故障通常由变压器烧损后接地引起，在进行故障分析排查时，需要分析故障变压器，然后检查存在绝缘缺陷的绝缘子，从而快速确定故障位置。

2.1.3 异相异地同时接地。该故障通常引起线路多个区域的跳闸故障。①在没有雷击、暴雨等自然因素影响的情况下，应当分析非故障相的对地电压，确定其能否击穿线路绝缘的薄弱环节，例如，在绝缘子、熔断器、避雷器中，线路击穿会造成两点对地短路。②在发生接地故障时，需要确定线路之间是否存在电弧放电，若出现放电，说明配电线路系统存在震荡情况，存在危险的过电压。③需要检查配电线路的断路器、刀闸的操作方式，对于混合操作，瞬间会产生更大的过电压。如果配电线路大量使用变压器、电感设备的铁芯及绕组会因为一时的过电压而迅速饱和，进一步产生谐振过电压，对整条线路产生不利影响。

2.2 短路故障

发生短路故障时，要对故障线路进行整体事故巡逻，判断线路的电流速断保护行为，确定短路类型。短路故障点一般靠近主干线、变电站，在寻找故障点时，应重点加强相关地区的线路巡逻。短路故障时瞬间启动电流大，容易对线路设备造成损坏，需要及时处理，并设置短路保护装置。在故障查找的过程中，需要遵循“先主干后分支”的查找方式。若线路巡查没有发现故障，可以断开分支线断路器，尝试恢复送电，然后逐级检查并恢复不存在短路故障的线路。在分支线上通常会装设断路保护器，若配电线路各级开关的整定配合较好，只需要检查断路保护器的情况，以快速查找故障点。

2.3 超负荷故障的处理措施

配电网过载是造成过载事故的重要因素，但预防手段并未多样化。目前常用的方法是通过电流值渗透和热像仪了解和确定电路的过载位置。对于维修过程中堵塞的线路，可以增加管道直径，对流量小的开关、刀闸要及时进行替换，以确保运行的稳定[1]。要充分认识线路温度对绝缘层的影响，并采取相应的预防措施，避免绝缘电阻下降，从而造成安全隐患。另外，在维护时应注意施工工艺，避免由于施工工艺不当引起的发热，进而降低后续设备分析和计算时的误差。

2.4 高压断路器维护

为了使电力系统能够有效地解决运行过程中的电流节流问题，安装保险丝可以实现高压配电设备的无限流动。在对高压断路器进行维护时，应当检查高压断路器的油桶及套筒、瓦斯排气管、传动装置、分闸位置、指示器、小车式断路器等不同位置的装置能够保持正常运行，完好无损，没有出现其他异常情况，数值在规定范围内。

2.5 母线运行维护

在电气系统中，不同电压分配装置的母线会因各种因素而发生机械故障，因此为了有效保证母线的安全运行，值班人员必须制定严格的巡逻规定，多次通过检查，确保母线不会出现发热、松动等其他现象。尤其对于搭接的母线要进行特殊观察，避免出现由于温度过高等原因发生的母线故障损失。过程中可以通过观察涂漆变色或运用专业仪器测试等方式对母线进行特殊检验，确保其安全稳定的运行。

2.6 隔离开关的维护

电力系统的隔离开关是为了在高压电器停产后迅速形成绝缘间隙，从而在电气维修时有效隔离电路，确保检查员的人身安全。该相关服务人员在维护设备时，应根据相关标准定期对隔离开关进行不定期的组合检查，一旦发现电流过大，应当立即检查合闸状态，确保其接触严密，无发热现象。若出现发热等异常现象，应及时采取有效的措施进行处理，立即进行检修，确保隔离开关的运行稳定性。

3 10kV配电线路常见故障的运检管理措施

3.1 优化输配电线路的运行设计

配电线路的运行设计方法直接关系到运行和维修的效果，正确的运行管理是改善电力系统维护工作的重要途径。配电线路的运行设计中，要根据具体情况，采用合理的优化方法，达到满足用电标准和用电需求的目的[2]。通过对电力系统总体使用条件的综合分析，对有关数据进行全面的搜集，使其能够更好地综合考虑当地的地理、气候等方面的影响；通过对线路的具体操作进行有针对性的设计，使得整个配电线路的运行方案更加合理有效；通过对配电线路进行科学的改进，可以极大地改善整个配电系统的运行效率。此外，还要加强配电线路的维修技术，使其在运行设计、技术水平上得到进一步的提高，以确保配电线路的安全、高效、可靠。

3.2 建立健全配电线路的运维管理体系

传统的电力设备管理制度不再适用于现代化的管理形式。为了使配电线路的运行维护与现代化的电力设备相匹配，供电企业需要对电网系统的电力设备运行维护进行详细的检查，建立一套完整、科学的运维管理体系，尤其是在配电线路的管理中，配电线路的管理对整个电网系统有着非常重要的作用。供电公司的工作人员要严格按照供电公司的运维管理制度进行配电线路的检查，将检查工作落实到人，积极总结配电线路运维管理中遇到的问题和经验，建立具有长效机制的配电线路运维管理模式和制度。

3.3 定期开展检查工作

配电线路是电力系统的核心组成部分，运行状态直接影响系统的安全性和使用效果，线路使用过程中出现突然故障，会发生大规模停电事故，影响人们的正常生产和生活[3]。有关部门要做好输电线路的定期检查工作，对线路上经常出现的故障需要更大的调查和分析力度，综合各种因素，完善预防措施。针对输配电线路的定期检查可以将其分成季度、月度及周检查计划等。①对于交通不便、人员很难抵达，但是地质较稳定，没有外力破坏及树障隐患的电力线路或区段，可以适当延长检查周期。②对于重要线路及容易遭受外力破坏的城乡融合区段线路，建议缩短检查周期。认真开展线路的定期检查活动，能及时探查到局部零部件老化、腐蚀、破损等问题，提升处理工作效率，确保输配电活动正常进行。

3.4 防范自然灾害

配电线路通常架设在高空，容易受到自然灾害的影响。对于雷电灾害，电力企业应采取以下预防措施[4]。①上空支线。通过安装架空地线，可以提高配电线路的防雷能力，分离闪电，从而有效地减少配电线路阻挡闪电，减少配电线路流动的感应过电压，对感应过电压的幅值加以控制。②使用跌落式无串联间隙金属氧化物避雷。现有的配电线路在实际使用过程中，有很好的避雷效果，但是其保护范围比较小。建议采用跌落式无串联间隙金属氧化物避雷器，不仅能预防导线雷击断线燃弧，而且还能对配电线路遭受到雷击进行监测。针对配电线路受到风力的影响，电力企业的配电线路设计人员应详细了解该地区长年的风速情况，在充分了解的基础上对配电线路塔等设施进行设计，保证配电线路及其配套装置能够充分抵抗外界自然环境的影响。

3.5 加强对配电线路的安全管控工作

电力企业要加强配电线路的安全运行和维护，特别是要使用先进的技术和设备，对配电线路的实际运行进行高效、实时的监控，确保配电线路和电网系统的电力设备正常运行[5]。利用先进的网络信息系统，不仅可以监控配电线路的状态，还可以防止盗窃、盗窃行为。利用网络信息系统对各个用电用户建立管控信息库，当某个范围出现配电线路故障时，能够第一时间锁定配电线路故障范围，不断提升运维效率，加快电力企业快速判断故障情况，并制定相应的运维计划。电力企业的工作人员还要加强对配电线路的日常巡检，充分了解配电线路周围的环境，防止周围的植物对配电线路产生影响。

3.6 增强输配电线路的信息化水平

在信息社会，信息技术可以应用于人工智能、传感器、信息技术等输电线路的运行和维护领域，提高输电线路运行和维护的信息化、智能水平。例如，将光纤温度传感器安装在电力系统内，能帮助技术人员及时、精准地检测到线路温度信息，进而更加客观地判断电力设备运行状况，快速消除异常，规避部分设备损坏的问题。光纤温度传感器有通信快速、报警设置灵活及低恶劣环境适应能力强等优点。