提高架空配電線路可靠性探討

摘要：當前新余市各種中小型工廠在城郊開發區，農村空余地發展起來，原本供電負荷較輕的農村及偏遠城郊不得不加大電量供應需求。若直接加大電量供應勢必導致線路負荷過大，引起電路燒壞，因此必須重新架設配電線路。文章根據新余市區架空配電線路繼電保護裝置的相關配置情況，分析了配電線路中保護裝置中存在的相關問題，并提出了相對應的解決方法。

關鍵詞：配電線路；帶電作業；繼電保護；供電負荷；電量供應

中圖分類號：TM732 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）36-0032-02

1 概述

隨著經濟的飛速發展，新余市市區的電量不斷增長，10kV配電網絡不斷擴張。當前各種中小型工廠在城郊開發區，農村空余地發展起來。原本供電負荷較輕的農村及偏遠城郊也不得不加大電量供應需求。若直接加大電量供應勢必導致線路負荷過大，引起電路燒壞，因此重新架設配電線路勢在必行。將原有的農村供電模式轉變成工農混合線路有利于成本的節約，新建城郊工業企業可單獨配置工業配電線路，對這些線路的可靠性要求都很高。

2 現狀

當下新余市市區的10kV配電網絡主要是以放射形網絡（包括專線供電）和手拉手環網為主，放射形電路采用的是單電源，由同一電源向多個用電方供電，這種方式接線比較簡單，而且投資也能降低不少，但供電的可靠性差，當線路發生故障時不易維護修理，部分地區供電還會受到較大的影響。手接手環網線路由兩條10kV供電線路聯絡一個開關關聯兩個電源，在正常情況下該電路采用開環運行。當線路發生故障（短路、損壞等）時，會直接觸發配電線路中繼電保護裝置執行預設命令，切斷電源。人工就可以去查找到發生故障的地方然后隔離操作，而其他沒有故障的網絡可以繼續供電。這樣專點專治又不影響其他用電方的供電，提高了供電可靠性和安全性。本文將重點敘述具備自動隔離用戶側相間短路故障、自動切除用戶側接地故障的功能的分界負荷開關的使用與可靠性的提高的建議。

3 存在的問題

就目前各個變電站都會裝備最為簡單的繼電保護裝置，主要就是短接跳閘、接地跳閘、負荷過大跳閘等幾種保護措施，但靈敏度并不高，而且跳閘停電對另一方經濟也有著直接的影響，一般可靠性雖說已經達到，但大型故障依舊會導致很大的損失。從根源解決問題，讓各種電路故障能迅速的得到隔離，降低甚至消除電路故障帶來的損失迫在眉睫。

3.1 短路故障

3.1.1 短路是指正負兩電極因為某種原因直接或是間接連接在一些導致線路中電流過大損壞電路網。短路故障可分為三相短路（工業用電多以三相為主）、兩相短路、單相短路、單相接地短路、兩相接地短路等多種故障。當電路發生短路時，電流急速上升，會使導體溫度迅速升高，絕緣被破壞，導體裸露，甚至使導體發紅，熔化，導致設備因電壓過高而損壞。高壓電網的短路故障可引起電網完全瓦解，造成的損失是不可估量的。短路中產生的電弧、火花可能引發火災、爆炸、電傷等大型惡性事故。短路造成的損失是不可估量的，事故中發生的人力、經濟的損失是無法避免，所以在事故發生前就要有一定的相應措施和預防手段，未雨綢繆，盡量避免故障的發生。在解決問題中顯而易見短路故障的預防大于問題的解決，特別是對于10kV的市政高壓

電網。

3.1.2 預防措施：（1）高壓電網的高空架設，在高空空氣更加干燥，可有效地防止電弧短接，線路被損壞時也會因為有高空不會造成兩相接地短路；（2）做好短路電流最低計算，選擇安裝合適的保險絲或設置正確的空氣保護開關，正確選擇并校驗各電氣設備，使電氣設備的額定電壓與線路的額定電壓相符；（3）在變電站高處安裝避雷針，接地處深埋，變壓器附近和線路上也要安裝避雷器，減少雷擊對變電站的損害（雷擊會瞬間提供超高壓電，造成變電設備不堪重負而燒壞）；（4）采用電抗器增加系統阻抗，加大電阻可以有效地降低電流，可以限制短路電流，緩解短路故障危害；（5）禁止帶負荷拉刀閘、帶電合接地刀閘，電閘接觸瞬間會產生高壓電流沖擊。任何通電線路施工完畢后應立即切斷電源拆除接地線。要經常對通電線路、備用線路，設備進行巡視檢查，及時發現缺陷，并迅速進行檢修或更換；（6）帶電安裝和檢修電氣設備時，兩人同行，防止誤接線、誤操作，在離帶電部位距離較近的地方工作時，要隨時采取防止短路的措施。

短路的危害嚴重，預防只是一個前提，在這些預防前提下真正遇到短路故障才是現實中出現的大問題，高效快速地切斷電源可以防止危害的蔓延。采用具在自動斷線隔離短路故障的開關，能有效地提高架空配電線路可靠性。開關采用靈敏度更高的熱敏電阻開關，在可控范圍內，當電網中溫度一超過上限設定值，開關會迅速啟跳，防止危害進一步延續。斷電后就可以人工排查短接的地方并及時修理，人工排查范圍小。再次開閘時應采取小電壓試開，確定無誤后再正常投入使用。

3.2 接地故障

3.2.1 接地也是短接的一種形式，有單相接地和多相接地。單相接地會使得線電壓與相電壓相等，長時間不處理會影響運轉的設備。而在一般情況下會設置在故障檢測后2小時內自動斷電這樣可以較好地保護設備。如果另外一相也接地了，也就是多相接地會導致上文所提到的短路故障，還可能導致地面局部帶電，處理此類事故時要穿戴絕緣鞋，防止二次事故的發生。

3.2.2 如何判斷接地故障：（1）不完全接地時：故障相電壓下降但不為零，非故障相電壓上升至相電壓與線電壓之間，零序電壓上升至整定值，發警報信號；（2）完全接地時：完全接地是較為常見的接地故障，故障相電壓降為零，非故障相電壓上升為線電壓，并保持不變，零序電壓上升至100V，發警報信號；（3）弧光間歇性接地時：電壓表指示不穩定，上下擺動，非故障相相電壓可能升至額定電壓的2.5～3倍，故障電壓也會持續變化，零序電壓也可能大于100V；（4）間歇性接地：接地相電壓時增時減上下波動，非故障相電壓時增時減或有時正常不穩定，零序電壓也時增時減不

穩定。

人工在收到信號后可以排查接地處，但用電設備卻無法感知，依然會運行，長時間的接地電網下運轉導致設備損壞，雖然斷電，但會造成直接經濟損失，而且人工排查效率也不高。若能建立自動切除接地故障供電線網，并切換至另一電源供電，如同上文中手接手同網電路一般，多個電源供電。這樣不僅不會影響一般供電，還有利于人工檢修，提高了架空配電線路可靠性。

變電站還可以采用一用一備線路在接收到接地故障信號，自控開關可以自動將故障路段切換出來，并利用另一條備用電路線供電，這樣在不影響其他供電的同時人工也會有足夠的時間去檢修故障段，檢修完成后可以直接作為另一個備用線路。如此雖說在線網鋪設中花費了較多的資金在電網線路中，但在長遠的考慮中功大于過，避免了停電帶來的損失，還有利于提高架空配電線路的可

靠性。

4 結語

為了提高架空配電線路可靠性，要綜合考慮、長遠考慮，用發展的眼光去建設配電線路，不能只看到眼前的節約型經濟而放棄今后的輝煌。沒有一勞永逸的方法，不要奢求問題不出現，也不要等問題出來，而要靠預先想到的解決問題的方法。當下正值配電線路擴建的高峰時期，也是一個新的開始，多采用新的科技成果新的思維，摒棄古往今來的那個不好的糟粕。創新思維，多出謀劃策，未雨綢繆，在沒問題時就該想到問題，多方考慮如何去預防去解決。新型開關的使用必然能起到一定的效果，一用一備的方式必然能為今后提供一種

保障。

參考文獻

[1] 朱曉琛，楊成鋼，李景祿，楊廷方.配電網故障及其控制措施研究[J].長沙電力學院學報（自然科學版），2004，（2）.

[2] 沈海濱，陳維江，張少軍，陳平，袁力，尹彬，李文龍.一種防止10kV架空絕緣導線雷擊斷線用新型串聯間隙金屬氧化物避雷器[J].電網技術，2007，（3）.

[3] 郭向軍.配電網過電壓在線監測系統的設計與開發

[D].華北電力大學（河北），2005.

作者簡介：鄒林保（1970-），供職于國網江西省電力公司贛西供電分公司，研究方向：電網運行、維護和檢修。