錢成
摘 要:近年來國家對配網投入了大量資金和技術,配網得到了飛速的發展。但是配網在運行過程中,跳閘率仍然居高不下。配網的穩定、可靠供電直接關系到企業的生產效益,居民的生活幸福感,作為供電企業必須對發生跳閘的原因進行匯總、分析,并有針對性地提出應對措施。本文以常熟配網2017年和2018前3季度故障情況為樣本,尋找影響配網安全穩定運行的共同因素,并提出了改善措施。
關鍵詞:配電線路;跳閘原因;應對措施
中圖分類號:TM75 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2018)21-0137-02
1 前言
為了滿足工業、居民對電力的需求,我國配網建設處于快速發展階段,設備、技術日新月異,每年投入新建、改造的配網資金也十分巨大。但與此同時,我們也要看到,我國配網建設、改造起步相對較晚,特別在農村地區,老舊線路較多,防雷、防風、防外破等手段、經驗缺乏,導致配網跳閘頻發[1]。同時城鄉建設、施工工地多,由建筑等施工外破引起的配網跳閘每年都有不少數量。出現跳閘的現象會嚴重影響到居民的日常生活和生產,這就需要配網運維人員深入分析配電線路發生故障引起跳閘的原因,并根據研究結果針對原因提出應對措施,最終降低配電線路故障跳閘次數,提升配網運行水平。
2 近兩年故障分析
作者以常熟地區配網為樣本,將2017年全年與2018前3季度故障跳閘記錄進行匯總,分析造成配網跳閘的原因。2017、2018年跳閘原因次數見表1所示,2017年故障跳閘原因比例如圖1所示,2018年故障跳閘原因比例如圖2所示。
從近兩年的故障跳閘數據分析來看,雖然跳閘次數有所差異,但造成跳閘的原因排名卻異常的相似。其中,惡劣天氣、樹線矛盾、設備故障、施工外破4類原因始終處于影響因素的前4,我們也可以推斷出,惡劣天氣、樹線矛盾、設備故障、施工外破、交通事故、鳥害為造成配電線路跳閘的6大因素。本文將主要針對這6方面的原因進行分析,并提出相應的應對措施。
3 跳閘原因分析及應對措施
3.1 惡劣天氣
(1)雷電。近年來,配電線路遭受雷擊引發的災害事故頻發,對配網的安全、有效運行帶來了嚴峻挑戰。配電網面廣量大,設備絕緣水平相對較低,容易遭受雷擊損害[2]。常熟地處長江中下游地區,每年7、8月份迎峰度夏期間,雷雨較多。不管是直擊雷還是感應雷,輕則有造成線路跳閘重合成功,甚至有可能引起變壓器、避雷器、過電壓保護器等設備的損壞,造成永久性的故障。僅2017年6月30日1天,因雷雨強對流天氣造成的線路跳閘就有40條次,給全市可靠供電帶來了嚴重影響。
應對措施:配網防雷一直是供電公司研究的課題。從以往的建設、運行經驗來看,防雷要做到幾點:一是要降低桿塔的接地電阻。建設、施工時務必重視桿塔接地極的材料、埋深、連接等環節,當桿塔接地電阻較低時,雷擊桿塔頂,塔頂電位升高的程度下降,絕緣子承受的電壓強度也降低,進而增強了線路的抵抗耐雷能力,最終有效地減少了線路的雷擊跳閘次數。二是避雷器安裝到位。變壓器、開關等電力設備易受雷擊而損壞,必須要根據相關規程加裝避雷器。在線路桿塔上安裝避雷器,將其和線路絕緣子串并聯,提高安裝處線路的繞擊水平和增強抵抗耐雷能力,能夠有效保護絕緣子不閃絡,降低雷擊跳閘的發生。同時,線路避雷器還可以降低絕緣導線因雷擊而斷線的可能性。三是安裝避雷線。避雷線的作用是防直擊雷對線路的影響。常熟地區目前有2條線路全線安裝了架空避雷線,目前尚未發生因雷擊跳閘的記錄。接下來的改造過程中,針對江邊、空曠地帶的配電線路也將加裝避雷線以提高線路防雷水平[3]。
(2)大風。常熟處于東南沿海地區,每年7、8月份,從太平洋上生成的臺風如果從浙江、上海登陸,則會對我市的配網帶來較大影響。以2018年8月臺風“溫比亞”為例,從上海登陸,對常熟地區配網帶來較大影響,當天跳閘次數達37條次,嚴重影響本市生產生活。大風造成線路跳閘主要有將異物吹到線路引起跳閘,大樹吹折壓導線引起短路,瓷瓶、金具、導線等老化存在薄弱環節,在大風的作用下損壞等。其原因主要是由于風速較快帶來的外力影響。
應對措施:從大風引起的線路跳閘原因來看,主要還是需要從改造老舊線路,提高整體絕緣化率來解決。20、30年前所建設的電力線路,往往高度只有8-10米,多為裸導線,極易受到影響。現在采用的標準往往是15-18米電桿,絕緣導線,這樣周圍的樹木、異物很難到達該高度,且絕緣導線能夠基本避免因異物、樹木等造成的跳閘。
3.2 樹線矛盾
在常熟地區,因樹線矛盾造成配電線路跳閘的樹木基本為楓楊樹。該樹種在常熟地區廣泛種植,具有速生性,樹木高大,有達30米,遠遠超過了配電線路高度。無風時,水平距離能夠滿足要求,一旦大風刮過,導致樹枝或樹干倒折在線路上,造成線路跳閘。平時雖然也對該樹進行修剪,但綠化部門出于美觀等因素考慮,只能適度修剪,但該樹在春天生長迅速,即使修剪過后也很快長高。
應對措施:首先還是提高絕緣化水平,目前常熟城區已基本實現全絕緣化,大風暴雨天氣跳閘數量基本為0,說明絕緣化對降低跳閘率效果是非常明顯的。其次是做好修剪工作。由于存量的裸導線在常熟還有3000-5000公里的數量,全部改造仍需要投入大量的資金,預計還需要數年的時間才能夠有明顯改善,因此修剪樹木仍然是我們目前要進行的常規工作。
3.3 設備故障
設備故障的原因有幾種:(1)設備質量。(2)安裝質量。(3)老化。設備質量不佳,如過電壓保護器在雷擊過程中即損壞,引起接地故障,或是電纜中間接頭密封防水性能不佳,由于江南地區地下水位高,電纜往往浸泡在水中,造成電化樹枝,導致絕緣擊穿引起跳閘。安裝質量往往是線路施工時,工人未嚴格按照工藝的要求,未將扎線綁到位,未使用彈簧墊片,或是開關等設備吊裝過程中野蠻施工,造成損傷,以致影響今后運行。同時,設備、電纜、線路等均有壽命,10年以上的電纜中間接頭及電纜頭需及時檢測,以免因老化而造成故障。
應對措施:物資采購、招標時運行單位要提出相應的技術規范要求,避免劣質產品混進來。施工時履行驗收流程,仔細檢查,并做到溯源,發生質量事件嚴肅考核。定期做好紅外測溫、局放等檢測,及時為設備體檢[4]。
3.4 施工外破
從近兩年統計數字來看,2017年由于施工外破引起的線路跳閘數量有23起,2018年前3季度已有31起,平均每月有2-3起。通過幾起案例的分析,我們得出造成外破的原因主要有幾點:(1)現場交底不到位。(2)施工人員無安全意識,盲目野蠻施工。
應對措施:首先是要求自己的運行人員做好設備臺賬統計工作,請專業勘測單位做好地下管線的勘察、繪制工作,以便今后在交底時能拿出更加準確的數據。其次,對在建的大型工地,主動上門對施工人員加強現場安全交底,加強教育,增加安全意識。
3.5 交通事故
交通事故造成的線路跳閘,有的為汽車直接撞桿,有的是撞斷拉線。其原因在于:(1)純粹因交通及駕駛問題造成。(2)由于道路建設時未將線路遷改,造成路中桿,增加了撞桿幾率。(3)部分線路接線、高拉桿等由于場地原因做在空地上,后變成倉庫、停車場等,容易引起撞拉線事件。
應對措施:加強與相關政府部門溝通,在道路建設時及時做好電桿搬遷等工作。對現有的路中桿問題,做好防撞護欄。對容易引起撞桿的拉線等進行改造,有條件使用鋼管桿取消拉線。
3.6 鳥害
隨著生態的日益好轉,農村地區鳥類越來越多。鳥喜歡在轉角鋼管桿等處做窩,每年春節過后就是其繁殖高峰期,也是鳥害引起線路跳閘的高峰期。
應對措施:掌握了鳥害發生的周期與規律,可以做好幾個方面的工作:(1)在樹木茂盛、鳥類多的地區線路加裝驅鳥器。(2)在轉角鋼管桿等容易有鳥巢的地方進行全絕緣化改造,用絕緣包材將線路接頭等部位全部密封起來。(3)在鳥害高發時期進行特巡,及時清除鳥窩[5]。
參考文獻
[1]劉昊.配電線路故障跳閘原因分析及其對策[J].科學之友,2013,(12):39-40.
[2]田入方.10kV 配電線路跳閘原因分析及預防措施[J].中國新技術新產品,2015,(19):190.
[3]何正友.配電網故障診斷[M].成都:西南交通大學出版社,2011.
[4]張書旗.線路故障與供電可靠性措施探討[J].陜西電力,2004,(6):96-98.
[5]袁錫明.配電線路故障跳閘后的查找處理[J].電子測試,2016,(5x):128+120.