游文斌
摘 要:10kV配網由于架空線路、電纜線路,運行中受到各類因素的影響較多,因此故障停電的情況較為普遍。且配網直接面對用戶,設備承載負荷一般比較大,一旦發生停電,不僅會給人民群眾的生產、生活帶來諸多不便,還可能帶來巨大的經濟損失。文章根據現有的研究資料,結合配網運行的工作經驗,詳細分析了10kV配網故障停電的主要原因,并就降低配網故障率、提高供電可靠性提出了相應的對策建議。
關鍵詞:10kV配網;故障分析;停電原因
為了提高配網供電可靠性,最行之有效的辦法就是從降低10kV配網故障率方面下手。本文就是通過部分地區配網實際運行數據分析故障停電的主要原因,并從技術角度提出對策和建議。
一、10kV配網故障停電的主要原因分析
1、雷電故障
由于雷電是不可控的自然現象,并且它在瞬間產生的過電壓對整個10kv線路有著很強的破壞力,前面文章也講過關于雷電的。所以在夏季雷電引發的故障 在10kv線路故障中占了很大的一部分比例。雷電故障的 表現形式主要有絕緣子擊穿、及導線斷損等。另外,由于它會損壞相關的設施設備,在發生雷電故障時,還容易讓它會在漏電事故中威脅人們的生命安全。值得注意的是,城市中,雖然各種建筑物都會配備避雷針和一些防雷措施,但是近幾年來,由于建筑物防雷水平不足,10kv線路容易在雷雨季節受到強大的雷電影響,經常發生電纜故障,引發雷擊事故,影響到10kv電網的安全穩定運營。
2、外力破壞故障
由于10KV線路直接面向終端用戶,線路網絡較為復雜,交跨各類線路、建筑物、道路、堆積物、構筑物、樹木等較多,非常容易發生外力破壞引發的故障。它主要包括異物造成的故障,主要是由于大風將一些導體、半導體的輕物質刮到線路上,比如帶鋁箔的油氈紙,刮斷的樹枝,帶鋁箔的塑料紙等,造成的線路相間故障。鳥害造成的故障主要是指鳥類在10KV線路上筑巢、停落等造成的相間短路故障。設備損壞故障主要是由于用戶不正確使用電器或者戶外設備設施受到損壞等造成的設備損壞進而影響到整個線路的故障。另外,由于城鎮一體化的加快,城鄉結合部基建的深度與范圍越來越大,在施工時經常挖傷地下敷設電纜,或者損壞其它的電力設施設備等。
3、自然災害
自然災害包括臺風或短時強對流天氣、地震、山體滑坡、雨雪冰凍等災害。在南方沿海地區,造成線路故障跳閘的自然災害中絕大部分是臺風或強對流天氣。惡劣天氣一般伴隨著狂風、暴雨,大風吹起線路設備附近的飄掛物搭接于裸露設備之間,或者長時間強降水導致電房漏水引致戶內設備絕緣降低,或者堤壩、低洼地區線路桿塔因風吹或雨水浸泡影響而基礎松動然后倒桿、斷桿等易令短路發生,以致停電。極端情況下,南方地區也會有雨雪冰凍災害發生,凍雨和暴雪會使配電線路覆冰,超過承重負荷就會使桿塔傾倒、導線斷開。
4、設備故障
配網當中,設備資產歸屬有公用與專用之分,專用設備如專用變壓器及其配套的開關柜、線路等設備是用戶產權所有,其運行維護責任也歸用戶承擔,供電部門只是起到監督、指引的作用。當用戶設備因質量或施工問題、維護不周、壽命降低等原因發生故障,而專用設備所在分支線路沒有有效的開關可以自動將故障用戶設備隔離,就會使其所在公用10kV線路跳閘停電,影響其他用戶。在配網實際運行中,用戶設備故障情況非常常見,需要引起我們的重視。
5、設備問題(包括產品質量和設備老化)
設備運行狀況的好壞對配網運行影響相當明顯。設備出現問題原因很多,主要可以歸納為兩點:一是產品質量差,二是設備老化。配網設備廠家、型號多種多樣,制造水平和技術設計水平也是參差不齊,部分設備出廠時即存在質量隱患,在帶電運行一段時間后才因為各種原因使其暴露而產生故障跳閘;部分設備運行時間長,最長的甚至已投入運行20年以上,長期運行后必然會有諸多缺陷,例如連接松動、金件銹蝕、絕緣降低等。
二、10kV配網故障停電的對策建議
1、提高線路防雷和絕緣水平,改善防雷接地系統
針對架空線路雷擊災害頻發地區,對線路和設備采取以下措施:空曠線路上加裝防雷間隙或線路避雷器,提高線路耐雷水平;逐漸淘汰不合格的殘舊針式絕緣子,改用絕緣性能更好的瓷質絕緣子;使用新式避雷器,如將使用效果較差的復合絕緣避雷器改為間隙避雷器,降低雷擊導致的永久性接地故障發生概率;定期開展接地網電阻檢測,更換不合格的接地體.
2、多措并舉,防小動物減少設備故障跳閘
對于架空線路桿塔和戶外運行的開關、臺架式變壓器,采取以下措施防小動物影響:戶外設備外露接頭加裝絕緣護套,包括變壓器套管接頭、開關套管接頭、刀閘觸頭、避雷器引線接頭等部位;桿塔引下線、跳線改用絕緣導線,防止老鼠攀爬橫擔導致放電;清理桿塔或臺架變壓器周邊垃圾堆,改善設備運行環境;做好配電房防小動物措施和戶內設備封堵工作,如在電房門口安裝防鼠擋板、放置粘鼠膠等;改造桿塔本身防止老鼠攀爬或鳥類筑巢,如桿身環繞貼上反光紙、桿塔基礎水泥平臺加高、桿塔頂部吊掛醒目物件防鳥等。
3、做好運行維護、提高設計標準,抗擊自然災害破壞
鑒于南方沿海地區水風災害頻發的特點,應該做好以下各項工作:設立預警和應急機制,制訂自然災害或惡劣天氣應急預案,指導自然災害發生時防備工作的開展;加強汛期的防風防汛特殊巡視,發現缺陷和設備應及時處理;新建線路或設備檢修更換時提高線路設計水平,達到足以抗擊設備所在地水風和冰凍災害破壞的標準。
4、做好用戶相關工作,減少用戶故障出門
配網營業部門應做好以下用戶工作,減少因用戶故障導致的10kV線路跳閘停電事故:加強用電檢查力度,監督用戶對專用設備進行定期檢查和維護,及時消除缺陷,對用戶超容量違反合同用電的行為應嚴厲制止,確保線路、配變不重載過載運行;大力推進電力宣傳工作,教育專變用戶按法規用電;合理設計線路,合理布置支路開關,防止用戶設備故障引致上級開關跳閘,造成故障范圍擴大。
5、完善10kv線路網結構
首先,要優化10KV線路網的結構,實行10KV線路網雙供與多供的模式形成標準接線,電網布局要與當地的經濟結構等相符合。其次,要不斷的提高10KV線路技術裝備水平,進而提高其輸送功率,使之與當地實際的需要相符合。最后,要提高10KV線路的可靠性,減少供電損耗,解決用電負荷增長的問題。比如在主干線路建設中增設分段開關、支線開關,提高10KV線路運行的靈活性,最大程度地減少停電范圍。為了提高10KV線路運行水平,相關部門的工作人員在日常的工作中要不斷的加強對常見故障的研究,探索更加經濟有效的處理措施,為電網的發展做出貢獻。
總而言之,供電企業或部門應該在配網規劃設計、工程施工監控、設備采購及驗收、運行維護和客戶側工作等方面做好各類故障的預防工作,并運用新技術、新設備提高配網運行水平,降低故障率,使配網朝著更加安全、可靠、健康的方向。
參考文獻:
(1)配電網實用技術
(2)影響10kV配電線路故障幾個關鍵問題探討
(3)配電線路常見故障與防范措施
(4)提高10kV配電供電可靠性的對策思考