程建僑,魏思倫
(國網通山縣供電公司,湖北 咸寧 437100)
配電線路運行維護水平,直接決定了整個電力系統運行的穩定性和可靠性。配電線路結構復雜,運行環境惡劣,影響因素眾多,且多為不確定性的因素,任何一個細節管理不當,都會引起故障,輕則需要停電檢修,重則會引發對電力設備造成破壞,甚至引發火災,造成巨大的經濟損失和人員傷亡。基于此,開展關于配電線路運行維護措施的探討就顯得尤為必要。
短路故障是配電線路運行中發生率最高的故障,引發短路故障的原因,主要體現在以下幾個方面:
第一,自然因素。輸電線路多為架空線路,需要穿越山林、空曠地區,極易受到自然因素的影響,如:雷電、狂風、暴雨、暴雪等,容易導致配電線路發生斷裂、絕緣被擊穿等問題,從而發生短路故障。
第二,鳥害。很多鳥類喜歡停留在配電線路上休憩,或者將巢穴健配電線路比較密集的區域,容易發生配電線路的相間短路故障,從而引起跳閘斷電故障。
第三,人力破壞。人類在活動中也會對配電線路造成較大破壞,比如:車輛在行駛過程中碰撞到電線桿,或者刮斷配電線路,都會引起短路故障。
接地故障也是配電線路運行中比較常見的工作,會影響運行穩定性,按照接地方式的不同兩種接地故障,一種是瞬時性的接地故障,另一種是永久性的接地故障。引發接地故障的主要原因是配電線路老化嚴重,日常運行維護不及時,沒有及時發現絕緣體破壞,尤其是在大風天氣,一旦樹枝或者其他雜物碰觸配電線路,就會發生接地故障。此外,配電線路在運行中,經常發生電容突增或者雜散現象,致使配電線路中運行的電流值,遠遠大于接地故障的正常值,從而發生接故障。以10kV 的配電三相電纜線路為例,發生接地故障一般從以下兩點判斷:一是出廠默認的參數,即速斷10A/500ms、過流5A/s;二是零序電流速斷或是過流啟動。在線路的實際中造成接地故障的原因非常多,如線路本身質量不達標,或是在不良天氣狀況下具有導電體垃圾或是樹枝和線路相連在一起,或是大風天氣其線路的穩定性不良,對于桿塔放電造成故障的出現。
配電線路運行中一旦發生跳閘故障,就會造成大面積停電,影響人民的生活和生產。引發跳閘故障的主要原因是配電線路中發生了低壓線路短路故障,或者過流保護定值不合理問題,在配電線路負荷突然增大的情況下,用電負荷的增長需求沒有得到有效滿足,從而引起配電線路頻繁跳閘。如10kV 配電線路發生了永久性的短路時,會產生交大電流流過故障點,以及和變電站連接的回路上。這樣變電站繼電保護裝置則會把保護裝置啟動而造成了跳閘發生。在發生這種短路時需要同時滿足以下幾個條件,即是要在正常運行30s,且運行時超出100A突變的電流產生,且電大電流持續時間<10s,并在10s 后線路處在停電的狀態。
配電線路在運行中一旦發生短路故障、接地故障、跳閘故障等,就會影響用電的安全性和穩定性,對周圍用戶的生活和生產造成很大不便。基于此種情況,配電線路運行維護人員必須加強故障檢修工作,采取科學有效的措施及方法,及時處理配電線路中存在的故障及隱患,保證配電線路運行的穩定性和可靠性[1]。
配電線路的日常巡視,需要按照巡視計劃有序開展,對配電線路的運行情況進行詳細巡查,發現破損、斷股、閃絡燒傷、腐蝕等問題,及時處理,避免引發更大的故障。巡視項目和巡視周期如表1 所示:
表1 配電線路的巡視項目和巡視周期
定期檢修是目前配電線路運行維護中常用的方法,但隨著配電線路自動化、智能化、智慧化的發展,定期檢修存在的弊端愈發突出,如若不能及時發現和解決配電線路中存在的問題,必然會影響故障檢修的時效性。但此種檢修方式也有一定的可取之處,通過合理科學的安排檢修周期、編制檢修內容和方法,可及時掌握和了解配電線路的運行情況,及時處理,以保證配電線路運行的安全性和可靠性。
狀態檢修是一種全新的檢修技術,可在不停點,配電線路運行中獲知配電線路的運行參數及各項指標。將先進的傳感器,加入配電線路和設備中進行全天候、動態化監測,發生異常及時向運行維護人員發出報警,提醒他們及時處理。可在故障沒有發生之前,提前解決,避免停電檢修造成的損失。
配電線路是供電系統的主要組成部分,其運行質量對用電質量、穩定性、安全性等方面皆有較大影響。加強運行維護是保證配電線路安全穩定運行的基礎。基于此種情況,就必須落實到日常維護工作,具體而言,可從以下幾個方面同時入手:
第一,重視配電線路巡視工作,采取定期巡視和隨機巡視相互結合的方法,全面了解和掌握配電線路運行情況和發生變化的情況,有效整合配電線路運行維護工作,以便及時發現相關的質量隱患和安全隱患[2]。尤其是要加強故障巡視。
第二,加強對配電線路自身的巡視,對配電線路老化情況、絕緣破壞情況、設備異常情況等做好巡視檢查,可通過一系列先進的技術手段進行檢查,以便盡早發現問題,解決問題。
第三,制定日常維護制度和規范,建立標準化的日常維護流程,保證各項維護工作能夠高效有序的開展。
為配電線路運行維護中,故障是客觀存在的,無法從根本上得到規避和解決,為保證最大限度上提升運行維護效果,就必須加強配電線路故障檢查和處理工作,及時分析出故障發生的位置和原因就,盡快恢復正常供電[3]。當配電線路發生故障時及時報告,然后立刻組織相關檢修技術人員到現場進行處理,對故障及時進行調查排除,掌握故障發生的根源、位置及類型,然后再制定出相應的解決方案,著手落實。故障排查處理之后,及時進行通電檢查,查看能否正常運行。故障處理完成之后,及時編寫工作報告,入檔管理,以便后期運行維護參考,逐步豐富配電線路運行維護經驗和數據。傳統配電線路自動重合閘由于無法實時判斷線路故障性質而進行的盲目重合會對系統及斷路器等電氣設備造成不利影響。為此提出一種配電線路三相自適應重合閘技術,具體示意圖如圖1所示。
在學科技術不斷發展的背景下,很多高精尖技術被廣泛應用配電線路運行維護中,實現了配電線路運行維護的自動化、智能化、智慧化,建立了全新的數字化、立體化工作模式,使得配電線路運行維護水平不斷提升。比如:在進行配電線路巡檢時,由于巡檢范圍比較大,路線長,僅憑人工巡檢需要花費大量的人力、物力、財力,而且無法對每個細節進行檢查,存在一定的巡檢盲區[4]。可采用無人機技術進行全面巡檢,建立起無人機配電線路運行維護檢修體系,在無人機上搭載高清攝像頭、紅外設備等,對配電線路進行巡檢。采用高精尖技術可直觀、清楚、準確地放映配電線路運行情況,可縮短運維人員的故障處理時間,減少人力、物力的投入量和停電損失。縮小停電范圍和減少停電時間如表2 所示:
圖1 配電線路三相自適應重合閘技術
表2 縮小停電范圍和減少停電時間表
相比于傳統人工巡檢,無人機巡檢技術的應用可大幅度體巡檢的效率和質量。此外,針對配電線路上存在的一些故障及問題,可采用智能機器人件檢測,以保證操作的安全性,還可將大數據技術、云計算計算、VR 技術等應用到配電線路運行維護中,及時掌握配電線路運行的各項數據和狀態,一旦超過允許標準,及時處理,保證整個配電線路時刻處于最佳的運行狀態。
配電線路運行維護是一項比較復雜、且技術含量高的工作,為保證運行維護的安全性,必須切實做好事故預防工作,以保證線路的安全性和維護人員的安全性[5]。比如:在一些危險源大的地方,可設立安全警示標識,避免因為人的因素引發安全事故。此外,還要加強對配電線路的安全防護,一旦遇到惡劣天氣,提前開始防護,以免發生安全問題。
綜上所述,配電線路多數處在外界環境中,所以經常會受到外力的影響,而且都是較嚴重的影響。所以防止外力的影響是配電線路工作運行以及維護的一項重點內容。本文結合理論實踐,探討了配電線路運行維護措施,結果表明,配電線路的特殊性,決定了配電線路在運行容易發生故障和問題。為降低故障及問題造成的損失和影響,必須加強運行維護,從全面落實配電線路的日常維護、加強故障調查處理力度、加強高精尖技術的應用、加強事故預防保證安全等方面同時入手,可大幅度提升配電線路運行維護水平,值得電力單位高度重視。