10千伏線路一類障礙的預(yù)防和處理

摘要：配電線路管理是電力系統(tǒng)管理中極為重要的構(gòu)成，在管理中有著非常多的特點(diǎn)，特別是在對(duì)障礙的預(yù)防及處理方面。文章分析了10千伏線路一類故障的常見(jiàn)形式和產(chǎn)生原因，并以單相接地和相間短路為例闡述了此類故障的預(yù)防措施和處理辦法，以期可更好地促進(jìn)電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展。

關(guān)鍵詞：10千伏線路；一類障礙；單相接地；相間短路；配電線路管理；電力系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM726 文章編號(hào)：1009-2374（2016）10-0134-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.10.066

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們對(duì)電力設(shè)施的需求越來(lái)越旺盛。在我國(guó)很多城市中，現(xiàn)有配電線路的數(shù)量已經(jīng)無(wú)法滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際需求，因此需要建設(shè)更多、更好的配電線路，同時(shí)也要保證現(xiàn)有線路持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行。

10千伏配電線路在不同方面有很多特點(diǎn)。例如在線路配電上從其由10～35千伏變電所負(fù)責(zé)出線，有著比較明顯的一致性差問(wèn)題。同時(shí)在線路設(shè)計(jì)方面其線種長(zhǎng)度也有從幾百到幾千米不等，差異較大。而且在線路發(fā)展中，有的線路為單一用戶供電，為直線狀；有的是多用戶供電，為放射狀，無(wú)法用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)要求。

1 一類障礙的概念

一類障礙是指未構(gòu)成設(shè)備事故的障礙。一類障礙是10千伏線路中較容易出現(xiàn)的事故，導(dǎo)致一類障礙的主要原因有：

1.1 自然因素

1.1.1 異物導(dǎo)致相間短路。受到風(fēng)力作用，樹(shù)枝、鋁箔、塑料等各種雜物常常被刮到導(dǎo)線上，導(dǎo)致10千伏的線路之間出現(xiàn)短路的問(wèn)題，這種斷網(wǎng)路問(wèn)題涉及的物質(zhì)較為復(fù)雜，因此查找起來(lái)存在困難，需要有關(guān)人員對(duì)導(dǎo)線上殘留的短路物質(zhì)進(jìn)行謹(jǐn)慎的查找。

1.1.2 鳥(niǎo)害導(dǎo)致的相間短路。10千伏線路所處位置極有可能是鳥(niǎo)類在空中往返的重要位置，當(dāng)鳥(niǎo)類銜樹(shù)枝、鐵絲等物搭在導(dǎo)線與橫擔(dān)線路之間，就會(huì)發(fā)生短路事故。

1.1.3 雷擊故障。10千伏線路多在空曠的郊外，周圍沒(méi)有高大建筑物，夏季常遭雷擊。

1.2 用戶方面的因素

1.2.1 用戶外力破壞導(dǎo)致相間短路或單相接地，如在對(duì)地下電纜挖掘時(shí)，會(huì)撞倒電桿；超高車會(huì)刮斷導(dǎo)線；不法分子會(huì)對(duì)導(dǎo)線盜取等問(wèn)題。

1.2.2 各類故障導(dǎo)致相間短路。很多用戶沒(méi)有按照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行有效維護(hù)，同時(shí)在沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行各種規(guī)章制度的同時(shí)導(dǎo)致了操作失誤問(wèn)題的發(fā)生。

2 一類障礙的預(yù)防和處理

2.1 單相接地故障的預(yù)防與處理

根據(jù)10千伏線路的特點(diǎn)可知，此類線路發(fā)生單相接地故障及相間短路的頻度很高。為此，筆者結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分別介紹10千伏線路單相接地故障、相間短路的預(yù)防與處理。

2.1.1 單相接地故障對(duì)電網(wǎng)與用戶的影響。對(duì)電網(wǎng)的影響：當(dāng)?shù)近c(diǎn)絕緣遭受破壞時(shí)，與之相對(duì)的電壓、電容電流等也會(huì)發(fā)生變化。這種情況下的中性點(diǎn)電壓不等于零，詳見(jiàn)圖1：

圖1

假設(shè)C相實(shí)現(xiàn)和地面的接連，故障相對(duì)地面的電壓此時(shí)為零，電壓值會(huì)成倍上升，詳見(jiàn)圖2：

圖2

如圖2所示，，據(jù)此類推，A相對(duì)地電壓等于A相電壓與中性點(diǎn)對(duì)地電壓的和，即；B相對(duì)地電壓等于B相電壓與中性點(diǎn)對(duì)地電壓的和，即。綜合上述函數(shù)式可知，==，且與呈60°的夾角。A/B兩相對(duì)地電壓升高變?yōu)榫€電壓，則根據(jù)圖2可知，單相接地時(shí)的接地電流為正常時(shí)單相對(duì)地電容電流的3倍，因此會(huì)對(duì)電網(wǎng)的正常供電產(chǎn)生不利影響。

對(duì)用戶的影響：有關(guān)部門規(guī)定電網(wǎng)上任意點(diǎn)接地的運(yùn)行時(shí)間應(yīng)在兩個(gè)小時(shí)以內(nèi)，但實(shí)際情況是，發(fā)生永久性的接地故障時(shí)，很難在兩個(gè)小時(shí)以內(nèi)恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，且多數(shù)在十多個(gè)小時(shí)內(nèi)不能發(fā)現(xiàn)故障發(fā)生的原因，因此需要通過(guò)對(duì)整條線路的拉閘處理才能保證用戶的正常用電。

2.1.2 單相接地故障的主要原因。單相接地故障的成因很多，而常見(jiàn)的影響因素有三：

第一，樹(shù)木故障。10千伏線路主要是沿著道路進(jìn)行分布，且要求大多路旁種植了較多的樹(shù)木。但有關(guān)林業(yè)部門沒(méi)有有效對(duì)樹(shù)木進(jìn)行維護(hù)，導(dǎo)致樹(shù)接觸導(dǎo)線后被燒焦。另外，有些樹(shù)木不會(huì)直接接觸導(dǎo)線，但樹(shù)枝的擺動(dòng)會(huì)間接接觸導(dǎo)線，進(jìn)而導(dǎo)致樹(shù)木在瞬間到底，造成接地問(wèn)題的發(fā)生。

第二，瓷瓶被擊穿。一些絕緣瓶因?yàn)槭褂脮r(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致其絕緣效果降低，甚至個(gè)別出現(xiàn)了裂縫的問(wèn)題，在天氣干燥的情況下，能夠勉強(qiáng)的運(yùn)行。但出現(xiàn)陰雨天，絕緣會(huì)被破壞，很容易發(fā)生接地的問(wèn)題。一些因?yàn)榫S護(hù)不當(dāng)?shù)膯?wèn)題導(dǎo)致線路在污垢地區(qū)，進(jìn)而導(dǎo)致絕緣水平下降引發(fā)閃絡(luò)擊穿，發(fā)生接地的問(wèn)題。

第三，斷線。斷線因素引起的單相接地故障體現(xiàn)在以下四方面：（1）一些施工工程因?yàn)樵诙焓┕ぃ瑥埑诹Χ刃。瑢?dǎo)致導(dǎo)線過(guò)緊；（2）導(dǎo)線老化沒(méi)有及時(shí)更新導(dǎo)致的斷線問(wèn)題；（3）一些飛行物落在導(dǎo)線變壓器上導(dǎo)致的接地故障；（4）因?yàn)橐恍┩饬σ蛩貙?dǎo)致電桿被毀壞，進(jìn)而導(dǎo)致接地故障的發(fā)生。

2.1.3 單相接地故障的預(yù)防。

第一，明確巡視周期，對(duì)電路附近進(jìn)行定期的巡視。巡視中，要注意導(dǎo)線、絕緣子是否牢固穩(wěn)定，檢驗(yàn)絕緣子固定螺栓的使用狀況，并確定拉線螺栓什么時(shí)候出現(xiàn)松弛跌問(wèn)題等。

第二，將斷路器加裝在配電網(wǎng)上，方便快速找到故障位置，同時(shí)縮小故障范圍和斷電后影響的電面積。

第三，對(duì)配電變壓器進(jìn)行定期試驗(yàn)，及時(shí)維修配電變壓器或更換配電變壓器。

第四，定期清掃、測(cè)試電線上的絕緣子、分支熔斷器、避雷器等設(shè)備，并要及時(shí)對(duì)不合格的設(shè)備進(jìn)行替換，同時(shí)要在春季加強(qiáng)對(duì)線路的觀察。

2.1.4 單相接地故障的處理。

第一，斷開(kāi)各支線開(kāi)關(guān)，選擇每段線路上合適的位置用兆歐表對(duì)遙測(cè)線路地電阻進(jìn)行遙控測(cè)試，當(dāng)兆歐表顯示為零時(shí)，說(shuō)明在該線路地段存在接地故障。

第二，逐臺(tái)拉開(kāi)地段線路的配電變壓器。

第三，進(jìn)行二次測(cè)試，當(dāng)拉開(kāi)某個(gè)配電變壓器時(shí)沒(méi)有出現(xiàn)接地故障，那么證明接地故障出現(xiàn)在配電變壓器上。如果配電變壓器在拉開(kāi)后仍存在故障，那么說(shuō)明接地故障出現(xiàn)在該段線路上，應(yīng)該立即巡查尋找故障產(chǎn)生的原因和故障點(diǎn)。

第四，如果以上方法都沒(méi)有找到故障點(diǎn)，應(yīng)該向上繼續(xù)請(qǐng)求供電，一旦成功就說(shuō)明故障是偶然產(chǎn)生的，且是由于不明原因?qū)е隆?/p>

若試供電仍顯示存在故障，要用排除法繼續(xù)檢查線路，直到發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)為止。

2.2 相間短路

10千伏線路發(fā)生相間短路的成因很多，而較為常見(jiàn)的有下列情況：

2.2.1 異物之間產(chǎn)生的相間電路。在風(fēng)力作用下，一些空氣中的物體會(huì)被刮到導(dǎo)線上，比如樹(shù)枝、空氣中的塑料袋、被刮斷的電視天線等均可能導(dǎo)致線路發(fā)生相間短路故障。這種故障原因的查找難度較大。據(jù)此，筆者提出下列防范和處理意見(jiàn)：

第一，防范措施。電線間距離較小的地方要實(shí)施中相絕緣化，如在T接桿、隔離刀閘及跌落開(kāi)關(guān)等處實(shí)施。這樣能夠增大電線和電線之間的距離，降低導(dǎo)線短路的發(fā)生。同時(shí)，為了防范鳥(niǎo)類所引起的故障，要適當(dāng)增加巡視的次數(shù)，對(duì)存在的鳥(niǎo)巢進(jìn)行及時(shí)的拆除處理。需要注意的是在對(duì)鳥(niǎo)巢拆除處理的過(guò)程中不能驚嚇到鳥(niǎo)兒，這也是防止慌亂鳥(niǎo)兒接近架空線路的有效方法。

第二，處理措施。由于這類故障的短路物質(zhì)較為復(fù)雜，所以在查找故障時(shí)要注意導(dǎo)線殘留的短路物質(zhì)及殘留的放電點(diǎn)。

2.2.2 外力破壞產(chǎn)生的相間短路。外力破壞是指工程施工導(dǎo)致電線和電纜的破壞。根據(jù)此類影響因素的表現(xiàn)形式，筆者認(rèn)為應(yīng)從下列方面做好防范：

第一，防范措施。（1）在部分重要位置的桿塔上涂上反光漆，或?qū)⒓t白反光標(biāo)志管套在拉線上，提醒來(lái)往車輛的注意；（2）加強(qiáng)自覺(jué)電力維護(hù)電力設(shè)施的宣傳教育，嚴(yán)禁在高壓線路旁放風(fēng)箏或違章施工，避免高壓線路威脅人們的人身安全；（3）設(shè)立線路醒目的禁止警示牌；（4）加強(qiáng)宣傳，向人們普及關(guān)于配電線路的各種知識(shí)，加強(qiáng)人們對(duì)配電器材和設(shè)備的認(rèn)識(shí)；（5）加強(qiáng)對(duì)10千伏配網(wǎng)線路設(shè)施的檢查；（6）及時(shí)清理10千伏線路設(shè)施和設(shè)備的違章建筑，同時(shí)要對(duì)存在缺陷的設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的更新。

第二，處理措施：同單相觸地。

2.2.3 雷擊導(dǎo)致的相間短路。根據(jù)10千伏線路的特點(diǎn)可知，此類線路發(fā)生雷擊故障的頻度很高。除此以外，眾多人為因素也可能引起雷擊故障，比如絕緣子質(zhì)量差或運(yùn)行中存在隱患；防雷措施不足；地極不合格，接地裝置年久失修，地下連接部位銹蝕等。據(jù)此，可從下列方面進(jìn)行防范：

第一，更換、安裝絕緣子，要求絕緣子擁有較高的耐壓等級(jí)。

第二，提升絕緣水平，同時(shí)要安裝金屬類避雷器。

第三，對(duì)于10千伏架空線路要安裝制定規(guī)格的避雷器。

第四，為防止發(fā)生架空絕緣導(dǎo)線被雷擊斷的故障，要采取安裝防雷支柱絕緣子和安裝防弧金具等措施。

第五，按周期檢測(cè)10千伏配網(wǎng)，應(yīng)該嚴(yán)格檢查、整改各種接地裝置，一旦發(fā)現(xiàn)不合格的接地裝置，及時(shí)對(duì)裝置進(jìn)行維修和更換，以實(shí)現(xiàn)降低接地電阻的目的。

第六，注意電纜的選擇。隨著科技的發(fā)展，電力電纜的種類越來(lái)越多，功能也較為完善，如阻燃電纜、防水電纜、耐寒電纜等。考慮到線路架設(shè)在空曠的郊外，配電線路與地面的落差較高，電纜既要承受較大的機(jī)械外力和一定的拉力，同時(shí)還要防范雷擊的發(fā)生，因此要選擇聚乙烯護(hù)套鋼絲鎧裝電力電纜。

3 結(jié)語(yǔ)

電力線路是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)的重要能源輸送管道，是我國(guó)完成現(xiàn)代化進(jìn)程的力量支撐。面對(duì)越來(lái)越多的電力線路，我們必須認(rèn)識(shí)到電力線路日常維護(hù)的重要性。對(duì)于10kV線路而言，必須掌握其常見(jiàn)故障的形式，并通過(guò)分析其故障產(chǎn)生原因，制定行之有效的預(yù)防措施，避免發(fā)生重大安全事故，從而保障10kV線路可以持續(xù)、平穩(wěn)地運(yùn)行。

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作者簡(jiǎn)介：侯忠強(qiáng)（1977-），男，國(guó)網(wǎng)新巴爾虎左旗供電公司工程師，研究方向：變電運(yùn)檢。

（責(zé)任編輯：周 瓊）