冉冉 任宗明
摘要:隨著我國電網的快速發展,對安全供電的可靠性要求越來越高。電力架空線路故障包括導線的損傷故障、導線發熱故障、接地故障、雷害故障、弧光短路故障等,根據不同類型的故障應采取相應的處理方法。
關鍵詞:架空線路;故障;查找;處理
一、導線的斷股、損傷和閃絡燒傷故障
刮風會使導線、架空線路產生振動或擺動而造成斷股,甚至發生導線之間相互碰撞而引起相間短路,燒傷導線造成跳閘而使線路停電。導線的振動和斷股一般發生在導線懸掛處。
(一)產生故障的原因
1.引線弛度較大,且細而輕,易受風吹擺動,長期以后,在被線夾夾住的地方,鋁線因反復曲折而在彎曲部分“疲勞”,開始發生單股折斷,逐漸發展到由外層到內層斷股。導線斷股后,有效面積減少,機械強度降低,每股所受的拉力增加,因此便加速了斷股的發展,同時未斷股的電流密度增加,引起導線因過載而發熱,最后造成斷線。
2.當風速在0.5~4m/s時,容易引起導線周期性的上、下振動,導致導線斷股。
3.當風速在5~20m/8時,由于振幅較大,易引起全擋導線做波浪式的起伏運動,造成相間或導線對地的閃絡,導致線路停電事故。
4.在5~8級大風時,架空線路的各相導線擺動不一,如線間距離較小或各相導線弛度不均衡時,就會發生碰線事故或線間放電閃絡故障。
5.導線、架空地線在制造上有缺陷,如有斷股等情況,或因受大氣中水分子及腐蝕性氣體的作用,使導線氧化、生銹變質而減弱機械強度,于是在刮大風時亦會引起斷線。
(二)處理方法
1.對于風吹擺動較大的導線,應進行調整,松的應調緊,或在兩桿塔中間加裝一根桿塔,以縮短檔距,使導線穩定。
2.在線夾附近的導線上加裝防震錘、護線條,以防止導線振動。
3.對耐張塔上的跳線,應注意其擺動的情況,在最大擺度時應不至于對桿塔、橫擔或拉線發生放電,如有這種可能,一般可用絕緣子串來固定,亦可在跳線上附加一根鐵棍,這樣就能有效地解決跳線因受風而擺動。
二、導線弛度超過允許值而造成導線弧光短路故障
導線架設在桿塔上,在相鄰兩座桿塔間,均垂下一個弧形曲線,其下垂的幅度稱為弧垂或弛度。相鄰兩桿的水平距離稱為檔距。導線弛度大小與檔距長度、導線重量、架線松緊以及氣溫、風、冰雪等自然條件有關,但應符合設計規定。如導線弛度超過允許值,將會造成架空線路的故障。必須及時進行調整,以確保線路安全運行。
三、導線發熱故障
架空導線大部分采用鋼芯鋁絞線,而鋼芯鋁絞線的允許溫度為700C。導線在正常運行時,不應超過允許溫度,即應監視導線的實際負荷電流不應超過安全電流。因為導線的過負荷運行,會使導線溫度超過允許值,從而引起導線激烈氧化,使鋁導線表面起泡或發白,長時間過負荷運行,就會損壞導線。導線因過負荷發熱后,會使金屬抗拉強度降低。發現導線過負荷時,應降低負荷,使電流在額定值以內,從而確保架空線路的安全運行。
四、接地故障
(一)接地故障現象
線路的接地可分為:單相接地、兩相接地和三相接地。接地故障有永久性接地和瞬時性接地兩種。前者通常是絕緣擊穿導線落地等,后者通常為雷電閃絡和導線上落有異物等。其中最常見的是架空線路單相接地。
(二)接地線路的查找
目前,確定接地線路一般采用試拉各線路的方法。應按下列步驟處理單相接地故障:
1.判明是否真正發生單相接地。
2.判明是哪一相接地。
3.尋找哪一條線路接地。
操作時按線路負荷的輕、重和線路的長、短或線路的故障率等實際情況確定拉開線路的順序,若拉開某一線路時,接地信號消失,說明接地就在該線路上。
(三)尋找接地點
對于較短的架空配電線路尋找接地點時,可安排人員沿線進行全面檢查,但是對于較長的架空配電線路尋找接地點時,宜采用優選法進行。首先在線路長度的1/2處的耐張桿進行分段,分別拆開線路三相的引流線,使整個線路分為兩段,然后用2500V兆歐表分別測量三相導線的絕緣電阻,根據測量結果可判明線路的某段接地或兩段均接地。其次根據判斷結果繼續分段查找,逐步縮小查找范圍。待接地范圍縮小到一定程度,可安排人員沿線進行全面檢查。這樣可節省時間,減少勞動量,從而提高工作效率。
(四)注意事項
在分段測量線路的絕緣電阻時必須拆開線路三相的引流線,然后分別測量各段三相導線的絕緣電阻,其原因如下:
1.有的線路較長,導線在途中進行換位,在沒有標明A,B. C相的情況下,防止漏測故障相絕緣電阻,引起錯誤判斷。
2.認為產生單相不完全接地時,對地電壓最低的一相必定是接地相,因此只測一相絕緣電阻,而實際上有可能漏測了故障相,易出差錯。
3.線路有可能多點接地等。因此,當發生架空線路接地時,必須認真檢測、判斷準確,工作中不能馬虎。
五、導線的雷害故障
大氣過電壓是指由于雷擊引起的過電壓,又稱雷電過電壓。此種過電壓是由直擊雷與感應雷所引起的。在架空線路的全部事故中,約有40%60%為雷害引起的。
線路附近落雷所引起的過電壓叫感應過電壓,其數值可達到100kv左右,最高可達到300kv,很容易引起絕緣子對地發生閃絡,特別是絕緣子表面臟污或絕緣存在缺陷時,更容易發生故障。
如果雷直接落到線路上,由于雷電電壓很高,對任何架空線路均是危險的。
如果雷直擊鐵塔時,鐵塔上會產生很高的電壓,可達幾百萬伏,從而引起雷電電波反擊導線的現象,使鐵塔與導線間的絕緣發生閃絡,此時導線上也有很高的感應過電壓,一般可達到300~400kv,這可能引起相鄰兩相導線間的絕緣發生閃絡。當雷直擊導線時,也會引起桿塔與導線間的絕緣子閃絡。當雷直接落在桿塔中間架空地線上時,會產生高壓的雷電波,該雷電波一般經架空地線而流入大地。但是,若桿塔的接地裝置不合格,或導線與架空地線之間距離不夠時,亦可能在架空地線與導線之間發生閃絡。
當線路遭受雷擊發生故障引起跳閘后,電弧就會熄滅。此時,如果絕緣子和導線的燒傷并不嚴重,則可以重新合閘送電;如果絕緣子和導線燒傷嚴重,則應將線路停電,然后進行修理。
為保證架空線路的安全運行,可以采取在架空線路上架設架空地線的防雷措施,架空地線可以遮住導線,只要是保護導線不受直接雷擊,使雷盡量落在架空地線本身上,并通過桿塔上的金屬部分和埋設在地下的接地裝置,使雷電電流入大地,從而確保了線路的安全運行。
六、結語
總之,電力系統運輸是交通運輸的重要組成部分,其主要的任務就是為了提高供電質量以及可靠性,滿足供電線路的應用需要。當線路發生故障之后,能夠在短時間內回復用電,也是衡量電力部門工作人員綜合技術素質水平的高低的標準,為此我們應不斷的學習與實踐,做到理論與實踐兩結合,做好電力系統的服務工作。
參考文獻:
[1]艾福純.談電力架空線路故障查找與處理方法[J].農村實用科技信息,2015(7).