探討10kV配電線路斷相對(duì)低壓供電的影響

孟軍 劉志強(qiáng) 黃小軍 鐘斌 寧志海

摘要：降壓變電站需要依靠配電線路將電力資源輸送給配電變壓器裝置，配電變電站再將電力資源輸送到各個(gè)電力用戶處。配電線路在供電活動(dòng)中具有重要作用，當(dāng)配電線路出現(xiàn)故障時(shí)，低壓供電活動(dòng)也會(huì)受到影響，必須要把握低壓供電與配電線路之間的關(guān)聯(lián)。本文針對(duì)10kV配電線路，分析線路產(chǎn)生斷相問題之后，低壓供電受到的實(shí)際影響，進(jìn)而支持線路維修工作。

關(guān)鍵詞：配電線路;斷相;低壓供電;影響

引言

供電工作與現(xiàn)代人的生活生產(chǎn)息息相關(guān)，必須要保障供電安全。配電線路需保持較高的穩(wěn)定性，如果配電線路產(chǎn)生問題，輸電效率將隨之降低，還會(huì)產(chǎn)生供電事故。因此要加大對(duì)配電線路的管理，使其給供電活動(dòng)提供可靠的條件。現(xiàn)根據(jù)對(duì)低壓供電的了解，分析低壓供電受到配電線路斷相現(xiàn)象的具體影響。

1配電線路斷相的形成原因

很多地區(qū)在進(jìn)行供電時(shí)，直接從變電站內(nèi)部的母線系統(tǒng)向外引出所需的線路，進(jìn)行配電工作，為了保障配電安全，需要將配電變壓器應(yīng)用到負(fù)荷中心位置，從低壓區(qū)域引出低壓線路，滿足低壓用戶的日常用電需求，其他用電戶可設(shè)置專線。配電線路在露天環(huán)境下運(yùn)行，如果防護(hù)不到位，很容易受到外部環(huán)境的影響，包括大風(fēng)、大雨以及雷電等天氣，除了自然環(huán)境的影響外，線路還會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)線熱度過高的情況，或者受到機(jī)械損傷與形成化學(xué)作用，受損后，線路在某些位置形成斷線故障。另外變壓器內(nèi)部的熔斷器中配置熔絲在長(zhǎng)期使用中也會(huì)出現(xiàn)熔斷的問題，熔斷器因未被有效固定而從原來的位置下落。因上述問題，線路無法繼續(xù)供電，低壓用戶需要依靠變壓器實(shí)現(xiàn)供電，同樣受到影響。

當(dāng)配電線路出現(xiàn)多相或者一相斷開的問題時(shí)，線路將隨之失去電流與電壓，產(chǎn)生斷相問題。常見的斷相包括高壓線斷裂、低壓線斷裂以及羊角保險(xiǎn)的損壞等，除了惡劣的天氣外，施工時(shí)，也容易給原本的線路造成機(jī)械損傷，進(jìn)而產(chǎn)生斷線事故;車輛可能會(huì)刮斷線路，如果用電負(fù)荷超過限定值，線路也有燒斷的風(fēng)險(xiǎn);開展維修工作時(shí)，沒有對(duì)開關(guān)進(jìn)行隔離;長(zhǎng)期使用后高壓開關(guān)柜上設(shè)置的刀閘可能形成接觸不良的情況。出現(xiàn)斷相問題后，高壓側(cè)僅能夠?qū)崿F(xiàn)兩側(cè)帶電，難以滿足低壓側(cè)的供電需求。

210kV配電線路斷相給低壓供電帶來的具體影響

配電變壓器產(chǎn)生斷相問題后，會(huì)給低壓供電帶來直接影響。以10kV配電線路為例，其高壓側(cè)上的線路分別標(biāo)記為A相、C相與B相，如果將其中的A相直接斷開，失去勵(lì)磁電流，形成無感應(yīng)電勢(shì)，同處于高壓側(cè)的C相、B相隨之轉(zhuǎn)變?yōu)榇?lián)的連接方式，變壓器轉(zhuǎn)變?yōu)閱蜗嘧儔浩鳎€路維持帶電運(yùn)行的狀態(tài)，C相、B相線圈需各承擔(dān)一半的電壓，而并非是三相處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的電壓。依托變壓器的運(yùn)行原理可以了解到，處于變壓器裝置低壓一側(cè)的電勢(shì)會(huì)受到高壓側(cè)形成的電勢(shì)帶來的影響，具體影響體現(xiàn)在方向與大小兩方面。

如果高壓側(cè)A相沒有電流通過，對(duì)應(yīng)的低壓側(cè)a同樣不會(huì)形成電勢(shì)，另外的b相、c相實(shí)際的電勢(shì)也發(fā)生改變，與原來的電勢(shì)存在一定的關(guān)系，是常規(guī)條件下電勢(shì)值的√3/2，如果高壓一側(cè)A相被斷開，處于低壓側(cè)上的電勢(shì)向量隨之產(chǎn)生變化。A相繼續(xù)維持?jǐn)嚅_狀態(tài)，假設(shè)a相形成的負(fù)荷屬于純電阻負(fù)荷，a相并未產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，其電壓數(shù)值同樣為0，如果在線路上安裝電燈，進(jìn)行試驗(yàn)，因沒有電流從中通過，電燈不會(huì)發(fā)亮，處于b相與c相上的純電阻負(fù)荷經(jīng)過中線后，以跨接的方式有效連接，電壓降低，處于兩相線路上的電燈亮度相對(duì)比較低。高壓側(cè)的A相沒有通電，受到中線的影響，低壓側(cè)的c相與b相出現(xiàn)電壓降相的現(xiàn)象，實(shí)際方向是相反的，所形成的負(fù)荷電流的實(shí)際方向也變?yōu)橄喾矗?dāng)負(fù)荷相等時(shí)，負(fù)荷電流也完全相等。中線上并不存在電流，能夠流回達(dá)到中性點(diǎn)位置;如果負(fù)荷與負(fù)荷電流不相等，中線位置的電流與電流差相等，C相處的負(fù)荷容量比b相的負(fù)荷容量大，是其3倍，不計(jì)算導(dǎo)線的抗阻，中線部位的電流約等于b相處電流負(fù)荷的2倍。

如果高壓側(cè)三相能夠維持正常的供電狀態(tài)，當(dāng)三相中的任意一相出現(xiàn)斷開的情況，比如a相斷開，與a相連接的電燈隨之熄滅，而b、c兩相電壓沒有改變，因此連接的電燈可以正常照亮;如果高壓側(cè)上的A相斷開，a相電燈受到影響不會(huì)發(fā)亮，b與c相雖然電燈仍舊有光亮，但是亮度變暗。低壓側(cè)上的a相斷開，另外兩相保持一致的照明狀態(tài)，中線也呈現(xiàn)出斷開的狀態(tài)，在這種條件下，斷開A相，a相電燈熄滅，b、c形成一致的亮度。當(dāng)運(yùn)行人員對(duì)線路進(jìn)行檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)有一相電燈不能正常照亮，其余兩相亮度變暗，可以優(yōu)先查看高壓線路是否出現(xiàn)斷開的情況，熔斷器離開原來的位置也是比較常見的現(xiàn)象，查明線路故障之后，可以進(jìn)行有效維修，在比較短的時(shí)間之內(nèi)恢復(fù)供電，消除故障。

低壓用戶可能存在缺少中線的情況，形成的負(fù)荷屬于感抗性負(fù)荷，a相沒有電壓，同時(shí)也無電流，兩相負(fù)荷實(shí)際以串聯(lián)的方式被跨按在c相、b相之間的線電壓之上，形成的負(fù)荷電流也完全相等，相反方向上產(chǎn)生的負(fù)荷的具體電壓降相可能相等，也有一定的概率不相等，如果數(shù)值不相等，抗阻數(shù)值較大的一相具有更大的電壓值。如果負(fù)荷是由三相電動(dòng)機(jī)生成的，斷相后，其變?yōu)閱蜗嘈碗妱?dòng)機(jī)，無法保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)動(dòng)力矩會(huì)減小，最終電動(dòng)機(jī)設(shè)備可能會(huì)被直接燒壞，維護(hù)人員可對(duì)這種情況進(jìn)行判斷，盡早停止電動(dòng)機(jī)，調(diào)節(jié)線路，確定電壓保持正常后，再運(yùn)行電動(dòng)機(jī)，以此確保設(shè)備能夠以安全的狀態(tài)運(yùn)行。

3結(jié)論

斷相問題是配電線路中出現(xiàn)的較為頻繁的問題，對(duì)供電的影響極大，因此維修人員需要結(jié)合線路的實(shí)際情況，分別檢查低壓線路與高壓線路。本文著重研究線路斷相給低壓供電帶去的實(shí)際影響，通過線路與供電活動(dòng)之間的相互作用，可以幫助確定故障類型與故障的具體位置，提升供電檢測(cè)工作的效率，使配電線路能夠長(zhǎng)期維持安全運(yùn)行狀態(tài)。維修人員需繼續(xù)積累線路維修經(jīng)驗(yàn)，保障檢測(cè)質(zhì)量，維持供電穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1]袁麗娜，施皓天，吳健.10kV架空配電線路的防雷措施[J].集成電路應(yīng)用，2020，37（10）：114-115.

[2]舒陳恩，江敏.探析10kV配電線路架空線路的運(yùn)行維護(hù)[J].電子世界，2020（19）：170-171.

[3]黃金陽(yáng).10kV配電線路的運(yùn)行維護(hù)[J].大眾用電，2021，36（02）：42-43.

[4]蒲天旺.10kV變電所供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].造紙裝備及材料，2021，50（02）：12-14.

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