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10kV电力线路故障与维护探索

10kV电力线路故障与维护探索

短路与接地故障分类1)相间短路。一是线路瞬时性短路故障,这时经常是断路器重合闸成功;二是线路永久性短路故障,这时重合闸不成功,或重合闸拒动。其中电缆供电线路不采用重合闸。只有由于地形所限,部分采用电缆,大部分采用架空的线路,在确保电缆可靠的情况下,可采用重合闸。2)接地短路故障。线路瞬时性接地故障;线路永久性接地故障。

故障形成原因分析

(1)架空线路故障原因分析与设计预防①线路间异物连接,比如:外抛铁丝;风筝线缠绕或树枝连接两股以上的相线,在雨天也会引起相间短路,同样也可视为金属性短路故障。这种事故一般为瞬间短路故障,但不排除进一步造成导线断线,演变成为永久故障的可能。维护及预防:加强巡视,及时清除线路上的异物。对事故后的线路要及时进行检查,已经出现破股的,必须加强。②架空线路弧垂过大,风摆时相互撞击,或导线断线后缠绕其他相线,这种故障一般为永久故障。维护及预防:在架设时期,必须使弧垂达到要求,在运行期间,尤其要加强高温、覆冰与大风时的巡视工作,发现异常尽快处理。③架空线路覆冰,产生冰凌齐落时的导线产生相互撞击,这种故障瞬时故障和永久故障都有可能出现。维护及预防:要加强覆冰时的巡视工作,线路覆冰时要及时清理。④杆上设备,或者下引线所带设备(比如变压器,互感器,开关等),由于保护不力,在损坏时,如变压器、互感器由于操作等系统内部过电压高绝缘击穿时,线路没有切除故障设备,这种故障一般为永久故障。维护及预防:加大设备保护力度,安装接地或过流保护设备,并加强巡视。⑤外力如台风、洪水、建筑施工等,造成倒杆、断线事故,这种故障为永久故障。维护及预防:加大设备保护力度,安装接地或过流保护设备,并设定合理的保护定值,并加强巡视。⑥线路引跳线、断线、弧光短路故障:线路老化强度不足引起断线;线路过载接头接触不良引起跳线线夹烧毁断线,这种故障为永久故障。维护及预防:出现这种现象的原因,除了导线质量问题外,有时与施工工艺有关,在施工时工艺水平不够,出现导线弯曲半径过小甚至硬伤,或者压接不牢,导致运行中放电打火或发热损坏。因此,在巡视中,对于此类关键点,最好在大负荷时期进行测温。⑦跌落式保险熔断,熔断引起熔管爆炸或拉弧引起相间弧光短路。维护及防护:安置适当的熔丝,对于大风区,比如旷野、河道等,或安装灭弧装置,甚至以真空开关等替代跌落保险。⑧刀闸或跌落保险等人为违章拉合时,线路或设备检修后未拆除地线就加上电压等,由于负荷过大,有时再加上风的影响,引起弧光短路或接地,这种故障为永久性故障。维护及预防:按规程进行接合闸,必须在先切掉负荷的情况下,进行刀闸及跌落保险操作。⑨线路通道内,树木或藤本植物清理不及时,随风摆或直接造成接地。维护及预防:加强巡视,及时清理。⑩配电所及高压配电柜及高压电缆分支箱,母线未作绝缘化处理,变压器上,引线线夹,自跌落式熔断器、避雷器、变压器高低压接线端子及引线等,采用裸导线或未加装绝缘防护罩,在实际运行中,猫、鼠、蛇等引起的跳闸现象屡见不鲜。维护及预防:加强巡视,及时封堵各种没必要的孔洞,并安装挡鼠板,沿墙放置并定期更换鼠药,并尽可能地安装绝缘罩,采用绝缘导线。輯訛輥互感器、避雷器、变压器及线路由于雷电击穿绝缘损坏发生短路。维护及预防:雷雨天后及时巡视更换。輰訛輥放炮炸石引进断线,炸伤导线,使得线路抗疲劳能力及强度下降,进一步引发断线接或相间短路。这种事故为永久事故。维护及预防:加强放炮区的巡视工作,发现破股的,要及时维修。輱訛輥在污染及粉尘地区,在阴雨天或有雾湿度高的天气,出现对地闪络,可以看到火光或听到放电声音,一般在天气转好或大雨过后即消失。这种故障一般为瞬时故障,往往不一定会引起跳闸,但会带来一定的电能损失。维护及预防:加强污染粉尘区的巡视,及时清理。輲訛輥复合绝缘子、硅橡胶线路隔离开关、硅橡胶跌落式熔断器因绝缘老化击穿引起接地,这种故障为永久性故障。维护及预防:加强巡视,及时更换。輳訛輥直击雷导致线路绝缘子炸裂,多发生在雷雨季节,或导线绑扎不牢,导致长期运行后从绝缘处脱落,导线搭接于横担。维护及预防:加强巡视,及时更换、处理。

(2)电缆线路故障原因分析与设计预防电缆事故,一般为永久性事故,不采用重合闸。①线路间异物连接,对于电缆而言,主要发生在连接处,没有做绝缘化处理。这种事故一般为瞬间短路故障,但不排除进一步造成导线断线,演变成为永久故障的可能。维护及预防:加强巡视,及时清除线路上的异物。对事故后的线路要及时进行检查,已经出现破股的,必须加强。②台式设备,或者下引线所带设备(比如变压器,互感器,开关等),由于保护不力,在损坏时,如变压器、互感器由于操作等系统内部过电压高绝缘击穿时,没有切除故障设备,这种故障一般为永久故障。维护及预防:加大设备保护力度,安装接地或过流保护设备,并加强巡视。③建筑施工等断线事故,这种故障为永久故障。这是比较常见的现象,在实际中,特别是建筑施工,由于相关人员不懂电力知识,或并不熟悉电缆走向,时常发生挖掘机挖断电缆引起线路跳闸的现象,或为了逃避责任,当发现控断电缆时,并不及时报告,这使得在巡查时很难发现。维护及预防:加大设备保护力度,安装接地或过流保护设备,并设定合理的保护定值,并加强巡视,当事故发生时,在有电缆的施工地点,尤其要注意检查。④接头处理不当,或绝缘不好,相间、相地距离过近,且过于潮湿,导致接地或短路。这种现象有时是瞬时故障,这是由于发热或者电火花,使得接头处又被烘干。然而当潮湿程度过重时则有可能是永久故障。维护及预防:做好绝缘,在安装时,尽可能要避免潮湿环境。⑤跌落式保险熔断,熔断引起熔管爆炸或拉弧引起相间弧光短路。维护及预防:同架空线路。⑥刀闸或跌落保险等人为违章拉合时,或线路或设备检修后未拆除地线就加上电压等。维护及预防:同架空线路。⑦互感器、避雷器、变压器及线路由于雷电击穿绝缘损坏发生短路。维护及预防:同架空线路。⑧绝缘老化或受到外力及化学性的破坏。维护及预防:及时更换电缆,甚至在架设时就要避开污染区。⑨老鼠咬坏地下电缆。维护及预防:采用铠装电缆,或地埋时采取铺砂、覆砂盖砖的方法。

断路故障分析

断路一般有两种情况:一是直接导线由于外力破坏或者以上相间、相地短路故障烧断,而带电一端没有继续接地或者短路;二是由于接头处处理不当,电阻过高,当有电流通过时,电压集中于接头处,使得用电时设备电压过低,甚至为零,呈现断路状态,而不用电时,测得电压却正常。这个故障有时是相对难查找的故障,需要在架设时就要达到线路的工艺标准。

总体线路架设建议

(1)在确保线路走廊良好情况下,最好采用架空线路,至少主线路采用架空线路,这样的线路,造价低,而且可以便于检修与维护。采用二段式或三段式架设,段与段之间装设跌落保险或断路器。每一分支安装断路器或跌落保险,对于分支采用电缆的线路,最好安装保护设备。分段和分支开只设一种过流保护(最大时限为0.2s),且时限特性采用逐级增加的阶梯形,当分支或末端发生故障时,可以及时切除故障线路,而不影响正常线路的送电。另外,以上架设方式,当故障的查询很困难时,由变电所保护方式也很难进行判断,或怀疑一个故障排除后,还有另外的故障时,可以采用分步检测的方式,拉开开关后,分断进行检测,这样,可以非常有利于确定故障的范围。送电时,有两种方式:一是先试逐段送主线一、二、三级,然后逐级送分支;二是先试送确定无故障的段和分支,再试送有怀疑的段和分支。2)在跨河,跨相对较大一些的道路等,对电杆及金具进行加强,加防风拉线,采用加强型横担及绝缘子,如采用双横担和两套绝缘子。对于考虑未来用电负荷发展的,可以架设时期就加大线号。3)较大跨越,电杆需加高的,或多雷地区,加装避雷设施。4)多雷区,也可以采用地埋电缆。5)污染严重地区,考虑采用防污型绝缘子或加装防尘设施,甚至可以采用防爆型设备。

结语

总之,在电力生产中,线路作为电力系统的重要组成部分,由于其主要所处环境复杂和不确定性较强,需要以认真负责的态度加强建设和巡视、维护。当线路发生故障后,能否以最短的时间恢复供电,能否避免再次发生同样的故障,反映了我们的综合技术素质,为此,我们需要不断提高自己。

作者:郑昌宝单位:中铁十六局集团电务工程公司