黃成發(廣東電網有限責任公司江門供電局,廣東 江門 529000)
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探討農村0.4kV低壓配電線路短路故障查找及排除措施
黃成發
(廣東電網有限責任公司江門供電局,廣東江門529000)
摘 要:農村地區,0.4kV低壓配網系統所針對的用戶數量較多,服務范圍較大,最常出現的故障為短路故障,了解0.4kV低壓配網系統的特點,明確短路故障的類型,采用科學的方法排查短路故障,維護配網的安全穩定運行是十分必要的。本文分析了0.4kV低壓配網特征,并分析了故障排查的方法。
關鍵詞:0.4kV低壓配網線路;短路故障;查找;排除
0.4kV配網的運行水平直接影響到供電服務水平,關系到用戶的用電安全,0.4kV配網短路故障是最主要的故障問題,短路故障不僅會造成線路損壞,還可能對用電設備帶來破壞性影響。所以,加大對配網系統短路故障的排查力度,采用科學有效的故障排查措施,無論對于配網系統,還是用戶都具有十分重要的意義。
農村地區0.4kV低壓配電線路具有自身的線路特點,具體體現在:
(1)低壓臺區用戶多。由于該線路服務的用電客戶數量較多、用戶情況不一、用電程度參差不齊,使得各個線路所承受的負荷大小具有較大差異,個別用電設備由于使用時間較長,出現損壞老化等問題。
(2)配電模式特殊。通常選擇TT配電模式,線路延伸距離較遠,絕緣水平也相對較低,同時,線路進出復雜,使得配網線路形成較多的分支,從而易于遭受外部環境的破壞與影響。
(3)低壓線路建設過程中,質量難以保證,常出現配網線路絕緣層破損現象,從而引發故障問題。
0.4kV配網屬于超低壓配電系統,在實際運轉過程中,不同的誘發因素,將導致不同類型的短路故障。具體通常包括:單相直接接地短路故障,相線間短路故障,相線與中性線的短路故障等。不同的短路故障具有不同的特征、性質,需要有針對性地采取查找措施。
2.1單相接地短路故障
單相接地短路故障,就是當中性點直接接地系統處于單相接地狀態下,短路電流出現在故障相線路中,此系統最顯著的弱點為:單相短路電流值遠遠超出額定范圍,導致單相接地故障,需要切斷故障環節,當單相接地電流數值過大,超出了允許的規定范圍時,就必須采取有效措施控制短路電流值,具體方法:實行中性點部分接地。
單相接地短路故障發生后,故障線路中的保護設備會作出反應,立即發出保護動作,因此實際的故障巡查過程中,第一步需要排查關鍵部位,例如:桿塔有無倒塌、線路是否中斷等。為了控制故障的影響范圍,應該立即進行故障隔離,從而縮小故障查找范圍,初步預測故障線路位置,對該線路實行瞬間試送電,并測量此線路電流值,當發現中性線出現電壓,電壓值較大達到50V時,則意味著此線路出現了單相接地短路故障。
要采取科學而行之有效的措施和方法來排除故障:第一,立即暫停非故障相的運行,對故障獨立供電,同時引入鉗形計量設備來對應測出故障相、中性線等的電流大小,當雙方出現較大差異時,則意味著故障點的存在,此時需要根據測量得出的電流差,來辨別故障方向,經過反復測量試驗,如果發現故障相電流與中性線電流一致,意味著后續線路安全,相反,后續電流則很容易出現故障隱患。
2.2相線與中性線短路故障
對于這一類短路故障的查找,要特別注意的是:因為出現故障的相路,其中會出現超大電流,最大達到上百安。故障查找的第一步需要鎖定變壓器,檢查其有無非正常響聲,也要對應觀察故障相的用戶燈亮度,同其它相亮度對比,如果出現較大差異,則意味著故障問題的存在。為了確保故障排查安全,應該先隔離故障相,以此來保護非故障相的安全,防止其它電氣設備受故障相的不良干擾。同時,暫時中斷非故障相路的電流,只對故障相獨立送電,同時引入鉗形電流計量設備對分支桿電流大小實施測量。實際電流測量過程中,如果發現分支線與配電柜二者的電流大小相當,同中性線電流值大概保持一致,則意味著后段線路內有嚴重的故障問題。通過這種方式來逐步縮小故障點查找范圍,再進一步測量分支線路中的電流大小,對應發現故障點。
可以通過定位預測排查法來逐一排查故障線路,例如:可以采取開關合閘操作,如果發現斷路器發出動作,則可以先巡查架空線路,如果沒有任何非正常現象,則同樣引入鉗形電流計量設備,可以鎖定故障線路某點,來對應測量其相線電流、中性線電流等。當測量結果顯示此線路電流值無異常,則意味著測點之前的線路無故障,相反,如果測量點無電流,則意味著短路故障發生在測量點之后的線路。
2.3相線間短路故障的排查
對于農村0.4kV配網來說,如果其相線和相線之間出現短路故障,同時短路電流過大,則很可能毀壞熔斷器,甚至導致熔體下樁頭出現回電現象,從而給故障排查與檢修工作帶來巨大的安全隱患,非專業技術人員的不正當操作還可能引發人身事故。
相間短路故障出現后,實際排查過程中如果發現熔體損壞現象,為了安全起見,第一步應該圍繞熔體下樁頭進行排查,查看其有無回電現象。發現回電現象,則可以先引入萬用表對電壓進行深入測量,經過測量明確得出具體出現短路問題的相路。例如:相路A和相路B發生短路,發現A相熔體出現損毀現象,實際的故障排查過程中,則需要維持B相的正常供電,取而代之地中斷A/C的電源供應,這樣才能說明當A/C兩相缺相狀態下,B相設備受到灼燒而損壞。
同時,利用電流測量設備來對應測量分支線。將B相導線連接點視作接點,再對各個方向上的電流實施進一步測量,再根據測出的電流值。測量結束后,一旦出現特殊的電流關系,例如某方向的電流較大,是其他各個方向電流之和,則意味著此線路存在故障隱患問題,則可以重點圍繞此線路進行集中排查。再深入測量電流值較小的線路,經過反復測量、驗證,最后會逐漸接近故障點,當發現測量的電流值逐漸增大,上升至偏離常規數值的程度時,就意味著此點為故障點。
0.4kV低壓配網故障查找過程中必須把握好關鍵環節和重要事項,具體現在:
(1)采用通訊信息傳輸系統,集中組織調動工作人員,實行統一指揮排查管理,保持桿上排查人員與地面指揮人員間的信息溝通的暢通性,遇到特殊情況,桿上排查人員必須及時通報,根據信息通報來做出相關指示。
(2)如果線路某一部位出現突發性單相接地故障,則應及時關注該線路負荷的動態變化狀況,并分析負荷變化的特征、性質與原因,并對應加以防護。
(3)故障排查后,要對中性線進行牢固處理,保證其處于牢固連接狀態,在此基礎上來送電,防范中性線斷開時,電壓急劇上升所導致的用戶端電器設備受損問題。
(4)故障排查過程中必須確保排查工具、設備等齊整到位,備好一切需要的工具、材料和設備,其中必須特別關注停電送電操作環節,必須切實遵照相關的規章制度來執行相關操作,防止由于不合理操作帶來的安全問題。
(5)配網線路的電流實際測量過程中,必須選擇特殊類型的電流計量設備,例如:鉗形電流表。因為這一類電流表通常測量精度較高,能夠達到0.1A,通過這種方式能夠更為精準地定位故障。
對于0.4kV農村低壓配網系統來說,短路故障的排查必須遵循科學技術和方法,有效排除短路故障,維護配網系統的安全運行,不僅能有效控制停電故障,同時,也能全面提升供電服務水平,保證供電企業的經濟利益。
4.1更新技術與設備
加大對農村配網系統的更新力度,積極引入新型配電技術、配電設備,特別是隨著農村城鎮化建設步伐的加快,用電需求持續上升,配網建設范圍在不斷擴大,年久失修的配電線路、設備等必須及時得到檢修、更新與維護。每年定期對桿塔進行檢查與維修,維護配網的自動化運行。
4.2加大巡檢力度
加大對配電系統電氣設備等的巡檢力度,通過實行定期檢測、試驗等來檢查電氣設備的運行狀況。一些關鍵配電設備,例如絕緣設備等要及時更新,定期檢查其絕緣水平。同時也要加大配網改造力度,實現配網結構的優化布局,采用環形供電模式。
4.3防范外界不良因素
低壓配電線路在外界不良環境因素的干擾下會產生嚴重的故障隱患,例如:風力、雷擊、空氣污染、鳥類破壞、人為破壞等,必須積極防范外界不良因素的威脅,對配網系統實施加固處理,保持桿塔的牢固穩定。將防風拉線裝置配備于電線桿塔,以此有效防范嚴寒、霜凍等的危害,要為配網系統創設一個安全、穩定的環境,降低由于外界因素所引發的短路故障。
4.4科學配備短路保護
要想有效控制短路故障的出現,就要將短路保護設備安裝在配網系統中,發揮對短路故障的預防、控制等功能。
0.4kV低壓配網系統短路故障的排查工作至關重要,它關系到用電客戶、供電企業的利益,必須加大對短路故障的排查力度,對不同的短路故障類型采用不同的排查方法,為配網創造一個良好的運行環境,提高配網系統的運行質量。
參考文獻:
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DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.137