淺談10kV電力線路日常檢修及維護(hù)

華晉焦煤有限責(zé)任公司電力分公司 王政政

1 引言

現(xiàn)階段，為能充分滿足各地區(qū)的日常用電需要，國內(nèi)電力企業(yè)應(yīng)制定針對性措施，有效規(guī)避在檢修10kV電力線路時可能產(chǎn)生的安全問題，進(jìn)而進(jìn)一步提升線路供電的可靠性及穩(wěn)定性。由于適用于日常電力資源提供的關(guān)鍵線路，如果潛在安全故障，一方面直接影響人們正常生活，另一方面會造成企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失。為此，應(yīng)結(jié)合具體的電力線路情況，制定檢修及維護(hù)工作方法，通過有關(guān)技術(shù)將線路中存在的隱患問題及時找出并妥善處理，保障線路整體運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2 故障問題以及主要誘因分析

10kV電力線路若想保證日常安全穩(wěn)定運(yùn)行，首先應(yīng)處理的問題為依據(jù)實際狀況，了解并掌握主要的線路故障種類和主要誘因，在此基礎(chǔ)上制定切實可行的防范方案，從而進(jìn)一步提升線路供電的可靠性。現(xiàn)階段，導(dǎo)致線路出現(xiàn)問題故障的主要誘因有以下幾方面。

2.1 自然因素

因為10kV電力線路會在自然界長期暴露，長時間受到雷電、暴曬以及霜凍等惡劣天氣的影響，很有可能發(fā)生線路短路、絕緣受損等故障，一方面導(dǎo)致日常供電的可靠性及穩(wěn)定性降低，另一方面也有可能對線路的安全埋下安全隱患。

2.2 自身因素

具體是指進(jìn)行配電線路安裝時，相關(guān)工作人員未能嚴(yán)格依據(jù)技術(shù)規(guī)定選擇電線的規(guī)格與型號，抑或是在具體施工過程中未遵守操作規(guī)范，致使在后續(xù)運(yùn)行期間發(fā)生單相接地或是短路等問題，進(jìn)而對線路整體運(yùn)行的安全性帶來巨大影響。

2.3 運(yùn)維因素

一般情況下，農(nóng)村地區(qū)不僅位置相對偏遠(yuǎn)而且整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件有限，用于日常維護(hù)及檢修工作的技術(shù)人員無法保證充足的人數(shù)配置，且由于管理制度的缺失，該地區(qū)范圍內(nèi)的日常維護(hù)及整體運(yùn)行情況未達(dá)到預(yù)期，而且潛藏著相對嚴(yán)重的線路安全隱患。

3 故障檢修技術(shù)分析

3.1 利用行波定位線路故障

在忽略電力線路本身損耗的情況下，能將其視為由電容與電感組建的電路，如何某個線路點(diǎn)出現(xiàn)短路、接地等故障，該點(diǎn)可視作一個等效電源，會同時朝向線路兩旁發(fā)生行波電流反射和暫態(tài)電流行波折射。通常在這一時刻下的波阻抗為10～100ω，至于架空線路在300～500Ω，其中可通過線路電容和電感來計算明確行波速度。例如，雙端行波測距技術(shù)，如果點(diǎn)為故障發(fā)生點(diǎn)而且出現(xiàn)線路端與端之間，那么點(diǎn)電壓以及電流行波朝向端及端傳播，技術(shù)人員僅需分別記錄，第一個從故障位置出現(xiàn)的行波抵達(dá)線路兩旁行波采集位置所用時間，便能夠?qū)⒐收宵c(diǎn)和端、端之間的故障距離計算出來。

測距定位的主要原理如下：如果電力線路在某個位置出現(xiàn)電流或是電壓突變情況，線路上的其他位置沒有即刻出現(xiàn)變化，而是通過一定速度的電磁波由此點(diǎn)出發(fā)出傳播其他各點(diǎn)，在其兩側(cè)進(jìn)行傳播的電壓波以及因其產(chǎn)生的電流波便是行波。影響其傳輸速度的主要因素為分布的電容及電感，如果將兩者忽略傳輸速度便能夠達(dá)到3×108m/s，在架空導(dǎo)線中行波速度為v=1/sqrt，而且在不連續(xù)的波阻抗處行波出現(xiàn)反射及折射，經(jīng)過一定傳輸時間之后消失這部分的暫態(tài)能量[1]。

針對發(fā)生故障時所出現(xiàn)的首次行波收集、計算與分析，一方面能定位故障，另一方面能識別故障類型。現(xiàn)階段，行波測距的主要方法為雙端及單端測距，其中單端測距雖然成本低但無法保障測距精度，針對另一種測距方法則是結(jié)合單端測距增采集裝備，雖然會獲得較高測距精度但成本偏高。例如，雙端測距技術(shù)，主要原理為假設(shè)2個監(jiān)測點(diǎn)之間距離長度是L，線路故障位置為2個監(jiān)測點(diǎn)間的點(diǎn)A，監(jiān)測點(diǎn)1與其之前的距離是L1，至于監(jiān)測點(diǎn)2是L2。由發(fā)生故障至監(jiān)測點(diǎn)1、2的行波電流時間是t1與t2，傳播速度是V，通過公式得出故障點(diǎn)和監(jiān)測點(diǎn)采1、2之間的距離是：

再利用提供時間t1與t2，能將故障點(diǎn)和相鄰監(jiān)測點(diǎn)之間距離精確定位，進(jìn)而對故障定位加以判斷。

3.2 故障排查常見方法

常見的排查10kV電力線路問題故障的主要方式如下：

第一，檢測絕緣電阻。該種排查故障的方法主要用于排查接地故障，這也是操作便利、應(yīng)用范圍廣泛的一種方法。僅需通過兆歐表（如圖1所示）測量有關(guān)設(shè)備的絕緣電阻即可，由此能將確切的故障方位精確定位。兆歐表測量需注意：一是處在使用狀態(tài)的設(shè)備，應(yīng)在剛停運(yùn)時測量，旨在讓測量結(jié)果和實際運(yùn)行過程中的絕緣電阻相符。二是不可在雷電天氣或者是和具備高壓導(dǎo)體設(shè)備靠近時測量，一般測量條件為設(shè)備不帶電。三是技術(shù)人員從慢到快搖動兆歐表，而且保障轉(zhuǎn)速均勻，在轉(zhuǎn)速達(dá)到120r/min需要平穩(wěn)搖動，通過對搖表指針的觀察掌握阻值。四是實際測量中指針如果指向0，背側(cè)對象短路需暫停兆歐表搖動，防止兆歐表被燒壞[2]。

第二，速斷與過流法。該故障排查方法在10kV測試時沒有較高的精確度，而且容易出現(xiàn)錯報及謊報問題。

第三，試送電排查。因為10kV電力線路可能存在較大分支線路，所以此類線路如果發(fā)生故障，可以在線路斷路器位置通過試送電合閘的手段，定位具體的故障方位。

4 運(yùn)行維護(hù)方法分析

4.1 立桿維護(hù)

現(xiàn)階段，在進(jìn)行10kV電力線路建設(shè)施工時，立桿不僅是一項重要的實施項目，同時還是電力線路的重要構(gòu)成部分。所以在實際施工中落實維護(hù)工作，貫徹并落實立桿鋪設(shè)的有關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)檢查掩埋深度并要遵照具體數(shù)值進(jìn)行，通過這樣的方式進(jìn)一步提高立桿自身的堅固程度。

4.2 線路巡視

第一，有效制定巡視計劃。確定巡視路線與相應(yīng)的間隔時間，若是未出現(xiàn)緊急故障勿要隨便更改制定的巡視計劃。夜間巡視期間，應(yīng)做好各項照明與防護(hù)措施，尤其是巡視農(nóng)村電力線路，建議指派兩名工作人員負(fù)責(zé)巡視檢查。

第二，特殊巡視。應(yīng)考慮到線路的沿線地形分布于天氣情況，落實巡視線路的科學(xué)規(guī)劃，防止錯誤的路線選擇與天氣原因影響到巡視人員的人身安全。

第三，事故巡視。科學(xué)劃定發(fā)生線路事故的地區(qū)，為出現(xiàn)線路故障之后的首要工作，而且巡視人員應(yīng)親臨現(xiàn)場檢查事故根源，認(rèn)真分析事故起因且詳細(xì)記錄，這樣也能為處理類似線路事故提供必要參考。如何在巡視過程中無法確定具體的線路事故原因，應(yīng)及時匯報線路運(yùn)行的地形、環(huán)境以及氣候因素。

4.3 線路防雷

第一，接地電阻的改良。10kV電力線路可能會橫跨不同地區(qū)，因為擁有不同的土質(zhì)不所以擁有不同的土壤電阻率，針對接地裝置自身電阻值進(jìn)行測量時，不滿足接地電阻標(biāo)準(zhǔn)的土壤電阻率開展同時測定。如果在交界位置的山石較多，而且電阻率整體偏小無法滿足實際要求。基于此，在該區(qū)域采對于原本接地體將長度適當(dāng)延長與對接地體補(bǔ)打垂直的方式，保證電桿的實際接地電阻小于10Ω，并且設(shè)備桿也要保證接地電阻小于4Ω。與此同時，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求將內(nèi)部接地體實際埋深加以明確：一是耕地位置有效控制埋深不超80cm；二是較多山石耕地維持將埋深有效控制不超過30m；三是刨除耕地其他區(qū)域的接地體埋深不能超過60m，選擇搭接方式并在接地焊接處均勻涂抹防腐涂料，旨在讓接地體擁有更強(qiáng)的防腐蝕能力[3]。

第二，貫通線提高絕緣性。有關(guān)貫通線提高抗雷擊性能，提高整體絕緣水平是最為直接有效的一種方法。可以將針式絕緣子重新安裝成支柱式絕緣子，雷害經(jīng)常發(fā)生區(qū)域的電纜耐張桿、終端桿，由兩片絕緣子串增加3片，從而讓線路擁有更高的耐壓水平。在檢查線路過程中發(fā)現(xiàn)受損絕緣子應(yīng)該及時更換，將存在嚴(yán)重受損絕緣層的絕緣線及時更換，還要更換并修復(fù)不合格的接地裝置與避雷設(shè)備，通過并舉多項舉措幫助貫通線提高整體絕緣水平，減少貫通線發(fā)生故障的概率。如果在沿線存在較多生產(chǎn)廠房，則需要考慮到絕緣子有可能積累大量的沿線沙塵、工廠粉塵，影響線路整體絕緣水平，也有可能受到雷電過電壓的影響發(fā)生污閃問題，建議通過復(fù)合式絕緣子強(qiáng)化絕緣能力[4]。

第三，定期檢查防雷裝置。據(jù)相關(guān)調(diào)查表明防雷裝置發(fā)生損壞的情況，一般裝置很容易受到外部施工、耕種等相關(guān)因素影響，直接降低了防雷擊能力。定期巡視線路各個防雷裝置，重點(diǎn)檢查營業(yè)線的附近施工項目，進(jìn)入耕種季節(jié)認(rèn)真檢查防雷裝置是否發(fā)生破損，從而更換發(fā)生老化或是損傷的防雷設(shè)備，以此保證防雷裝置處在良好狀態(tài)[5]。與此同時，在重點(diǎn)防雷區(qū)域安裝醒目標(biāo)志，旨在警示不能靠近防雷設(shè)備，由此降低發(fā)生雷擊故障的次數(shù)。相關(guān)作業(yè)人員，應(yīng)該針對安裝于恢復(fù)防雷設(shè)備進(jìn)行定期技能培訓(xùn)，確定防雷裝置的日常巡視任務(wù)，并要落實定期管理和檢測防雷設(shè)施工作，確保貫通線路的整體防雷水平。

5 線路檢修工作相關(guān)注意事項

如果電力線路發(fā)生故障，則會直接停止輸配電以及電力供應(yīng)活動，從而造成難以彌補(bǔ)的經(jīng)濟(jì)性影響，也可能帶來嚴(yán)重的用電問題，及時一些檢修工作人員能將檢修任務(wù)完成，可是進(jìn)行檢修活動依然會影響用電體驗，所以應(yīng)盡可能保證檢修活動的有效性與及時性，依據(jù)具體的電力線路分布情況建立監(jiān)測系統(tǒng)，這樣相關(guān)技術(shù)人員，便能依據(jù)變電所的在線監(jiān)測系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上建立可以全面用于線路情況監(jiān)控的功能系統(tǒng)，相關(guān)監(jiān)控參數(shù)為電線弧垂及接頭溫度等情況，在整個監(jiān)控系統(tǒng)中，可以結(jié)合線路實際監(jiān)控需求建立定位系統(tǒng)和預(yù)警系統(tǒng)，電力線路如果在某處發(fā)生故障問題，此時無論是定位系統(tǒng)還是預(yù)警系統(tǒng)都能發(fā)揮功能作用，幫助檢修工作人員減少分析故障問題所用時間。

除此之外，應(yīng)高度重視配網(wǎng)優(yōu)化工作，這是因為電網(wǎng)建設(shè)在一定程度上，有利于線路整體運(yùn)管工作提升智能化和自動化水平，這一系統(tǒng)在發(fā)生線路故障問題之后，能及時自動隔離問題線路，至于其他未發(fā)生故障問題的線路能在短時間內(nèi)恢復(fù)配電以及供電能力。

6 結(jié)語

導(dǎo)致10kV電力線路產(chǎn)生問題故障的原因較多，如自然因素、人文因素及設(shè)備自身等原因，但是無論是哪一種故障因素，均有必要依托日常維護(hù)、檢修工作加以解決或是規(guī)避。因為，電力線路屬于組成電力系統(tǒng)的重中之重，為使其穩(wěn)定安全運(yùn)行，相關(guān)電力單位要在重視技術(shù)使用、設(shè)備維護(hù)的同時，針對自然或是外力因素誘發(fā)的顯露故障有效規(guī)避，通過合理可行的維修管控模式，規(guī)范維護(hù)檢修操作，從而為電力線路的安全運(yùn)行提供堅實基礎(chǔ)。