提高架空配電線路可靠性探討

摘要：當(dāng)前新余市各種中小型工廠在城郊開發(fā)區(qū)，農(nóng)村空余地發(fā)展起來，原本供電負(fù)荷較輕的農(nóng)村及偏遠(yuǎn)城郊不得不加大電量供應(yīng)需求。若直接加大電量供應(yīng)勢(shì)必導(dǎo)致線路負(fù)荷過大，引起電路燒壞，因此必須重新架設(shè)配電線路。文章根據(jù)新余市區(qū)架空配電線路繼電保護(hù)裝置的相關(guān)配置情況，分析了配電線路中保護(hù)裝置中存在的相關(guān)問題，并提出了相對(duì)應(yīng)的解決方法。

關(guān)鍵詞：配電線路；帶電作業(yè)；繼電保護(hù)；供電負(fù)荷；電量供應(yīng)

中圖分類號(hào)：TM732 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）36-0032-02

1 概述

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，新余市市區(qū)的電量不斷增長(zhǎng)，10kV配電網(wǎng)絡(luò)不斷擴(kuò)張。當(dāng)前各種中小型工廠在城郊開發(fā)區(qū)，農(nóng)村空余地發(fā)展起來。原本供電負(fù)荷較輕的農(nóng)村及偏遠(yuǎn)城郊也不得不加大電量供應(yīng)需求。若直接加大電量供應(yīng)勢(shì)必導(dǎo)致線路負(fù)荷過大，引起電路燒壞，因此重新架設(shè)配電線路勢(shì)在必行。將原有的農(nóng)村供電模式轉(zhuǎn)變成工農(nóng)混合線路有利于成本的節(jié)約，新建城郊工業(yè)企業(yè)可單獨(dú)配置工業(yè)配電線路，對(duì)這些線路的可靠性要求都很高。

2 現(xiàn)狀

當(dāng)下新余市市區(qū)的10kV配電網(wǎng)絡(luò)主要是以放射形網(wǎng)絡(luò)（包括專線供電）和手拉手環(huán)網(wǎng)為主，放射形電路采用的是單電源，由同一電源向多個(gè)用電方供電，這種方式接線比較簡(jiǎn)單，而且投資也能降低不少，但供電的可靠性差，當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)不易維護(hù)修理，部分地區(qū)供電還會(huì)受到較大的影響。手接手環(huán)網(wǎng)線路由兩條10kV供電線路聯(lián)絡(luò)一個(gè)開關(guān)關(guān)聯(lián)兩個(gè)電源，在正常情況下該電路采用開環(huán)運(yùn)行。當(dāng)線路發(fā)生故障（短路、損壞等）時(shí)，會(huì)直接觸發(fā)配電線路中繼電保護(hù)裝置執(zhí)行預(yù)設(shè)命令，切斷電源。人工就可以去查找到發(fā)生故障的地方然后隔離操作，而其他沒有故障的網(wǎng)絡(luò)可以繼續(xù)供電。這樣專點(diǎn)專治又不影響其他用電方的供電，提高了供電可靠性和安全性。本文將重點(diǎn)敘述具備自動(dòng)隔離用戶側(cè)相間短路故障、自動(dòng)切除用戶側(cè)接地故障的功能的分界負(fù)荷開關(guān)的使用與可靠性的提高的建議。

3 存在的問題

就目前各個(gè)變電站都會(huì)裝備最為簡(jiǎn)單的繼電保護(hù)裝置，主要就是短接跳閘、接地跳閘、負(fù)荷過大跳閘等幾種保護(hù)措施，但靈敏度并不高，而且跳閘停電對(duì)另一方經(jīng)濟(jì)也有著直接的影響，一般可靠性雖說已經(jīng)達(dá)到，但大型故障依舊會(huì)導(dǎo)致很大的損失。從根源解決問題，讓各種電路故障能迅速的得到隔離，降低甚至消除電路故障帶來的損失迫在眉睫。

3.1 短路故障

3.1.1 短路是指正負(fù)兩電極因?yàn)槟撤N原因直接或是間接連接在一些導(dǎo)致線路中電流過大損壞電路網(wǎng)。短路故障可分為三相短路（工業(yè)用電多以三相為主）、兩相短路、單相短路、單相接地短路、兩相接地短路等多種故障。當(dāng)電路發(fā)生短路時(shí)，電流急速上升，會(huì)使導(dǎo)體溫度迅速升高，絕緣被破壞，導(dǎo)體裸露，甚至使導(dǎo)體發(fā)紅，熔化，導(dǎo)致設(shè)備因電壓過高而損壞。高壓電網(wǎng)的短路故障可引起電網(wǎng)完全瓦解，造成的損失是不可估量的。短路中產(chǎn)生的電弧、火花可能引發(fā)火災(zāi)、爆炸、電傷等大型惡性事故。短路造成的損失是不可估量的，事故中發(fā)生的人力、經(jīng)濟(jì)的損失是無法避免，所以在事故發(fā)生前就要有一定的相應(yīng)措施和預(yù)防手段，未雨綢繆，盡量避免故障的發(fā)生。在解決問題中顯而易見短路故障的預(yù)防大于問題的解決，特別是對(duì)于10kV的市政高壓

電網(wǎng)。

3.1.2 預(yù)防措施：（1）高壓電網(wǎng)的高空架設(shè)，在高空空氣更加干燥，可有效地防止電弧短接，線路被損壞時(shí)也會(huì)因?yàn)橛懈呖詹粫?huì)造成兩相接地短路；（2）做好短路電流最低計(jì)算，選擇安裝合適的保險(xiǎn)絲或設(shè)置正確的空氣保護(hù)開關(guān)，正確選擇并校驗(yàn)各電氣設(shè)備，使電氣設(shè)備的額定電壓與線路的額定電壓相符；（3）在變電站高處安裝避雷針，接地處深埋，變壓器附近和線路上也要安裝避雷器，減少雷擊對(duì)變電站的損害（雷擊會(huì)瞬間提供超高壓電，造成變電設(shè)備不堪重負(fù)而燒壞）；（4）采用電抗器增加系統(tǒng)阻抗，加大電阻可以有效地降低電流，可以限制短路電流，緩解短路故障危害；（5）禁止帶負(fù)荷拉刀閘、帶電合接地刀閘，電閘接觸瞬間會(huì)產(chǎn)生高壓電流沖擊。任何通電線路施工完畢后應(yīng)立即切斷電源拆除接地線。要經(jīng)常對(duì)通電線路、備用線路，設(shè)備進(jìn)行巡視檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷，并迅速進(jìn)行檢修或更換；（6）帶電安裝和檢修電氣設(shè)備時(shí)，兩人同行，防止誤接線、誤操作，在離帶電部位距離較近的地方工作時(shí)，要隨時(shí)采取防止短路的措施。

短路的危害嚴(yán)重，預(yù)防只是一個(gè)前提，在這些預(yù)防前提下真正遇到短路故障才是現(xiàn)實(shí)中出現(xiàn)的大問題，高效快速地切斷電源可以防止危害的蔓延。采用具在自動(dòng)斷線隔離短路故障的開關(guān)，能有效地提高架空配電線路可靠性。開關(guān)采用靈敏度更高的熱敏電阻開關(guān)，在可控范圍內(nèi)，當(dāng)電網(wǎng)中溫度一超過上限設(shè)定值，開關(guān)會(huì)迅速啟跳，防止危害進(jìn)一步延續(xù)。斷電后就可以人工排查短接的地方并及時(shí)修理，人工排查范圍小。再次開閘時(shí)應(yīng)采取小電壓試開，確定無誤后再正常投入使用。

3.2 接地故障

3.2.1 接地也是短接的一種形式，有單相接地和多相接地。單相接地會(huì)使得線電壓與相電壓相等，長(zhǎng)時(shí)間不處理會(huì)影響運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備。而在一般情況下會(huì)設(shè)置在故障檢測(cè)后2小時(shí)內(nèi)自動(dòng)斷電這樣可以較好地保護(hù)設(shè)備。如果另外一相也接地了，也就是多相接地會(huì)導(dǎo)致上文所提到的短路故障，還可能導(dǎo)致地面局部帶電，處理此類事故時(shí)要穿戴絕緣鞋，防止二次事故的發(fā)生。

3.2.2 如何判斷接地故障：（1）不完全接地時(shí)：故障相電壓下降但不為零，非故障相電壓上升至相電壓與線電壓之間，零序電壓上升至整定值，發(fā)警報(bào)信號(hào)；（2）完全接地時(shí)：完全接地是較為常見的接地故障，故障相電壓降為零，非故障相電壓上升為線電壓，并保持不變，零序電壓上升至100V，發(fā)警報(bào)信號(hào)；（3）弧光間歇性接地時(shí)：電壓表指示不穩(wěn)定，上下擺動(dòng)，非故障相相電壓可能升至額定電壓的2.5～3倍，故障電壓也會(huì)持續(xù)變化，零序電壓也可能大于100V；（4）間歇性接地：接地相電壓時(shí)增時(shí)減上下波動(dòng)，非故障相電壓時(shí)增時(shí)減或有時(shí)正常不穩(wěn)定，零序電壓也時(shí)增時(shí)減不

穩(wěn)定。

人工在收到信號(hào)后可以排查接地處，但用電設(shè)備卻無法感知，依然會(huì)運(yùn)行，長(zhǎng)時(shí)間的接地電網(wǎng)下運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致設(shè)備損壞，雖然斷電，但會(huì)造成直接經(jīng)濟(jì)損失，而且人工排查效率也不高。若能建立自動(dòng)切除接地故障供電線網(wǎng)，并切換至另一電源供電，如同上文中手接手同網(wǎng)電路一般，多個(gè)電源供電。這樣不僅不會(huì)影響一般供電，還有利于人工檢修，提高了架空配電線路可靠性。

變電站還可以采用一用一備線路在接收到接地故障信號(hào)，自控開關(guān)可以自動(dòng)將故障路段切換出來，并利用另一條備用電路線供電，這樣在不影響其他供電的同時(shí)人工也會(huì)有足夠的時(shí)間去檢修故障段，檢修完成后可以直接作為另一個(gè)備用線路。如此雖說在線網(wǎng)鋪設(shè)中花費(fèi)了較多的資金在電網(wǎng)線路中，但在長(zhǎng)遠(yuǎn)的考慮中功大于過，避免了停電帶來的損失，還有利于提高架空配電線路的可

靠性。

4 結(jié)語

為了提高架空配電線路可靠性，要綜合考慮、長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，用發(fā)展的眼光去建設(shè)配電線路，不能只看到眼前的節(jié)約型經(jīng)濟(jì)而放棄今后的輝煌。沒有一勞永逸的方法，不要奢求問題不出現(xiàn)，也不要等問題出來，而要靠預(yù)先想到的解決問題的方法。當(dāng)下正值配電線路擴(kuò)建的高峰時(shí)期，也是一個(gè)新的開始，多采用新的科技成果新的思維，摒棄古往今來的那個(gè)不好的糟粕。創(chuàng)新思維，多出謀劃策，未雨綢繆，在沒問題時(shí)就該想到問題，多方考慮如何去預(yù)防去解決。新型開關(guān)的使用必然能起到一定的效果，一用一備的方式必然能為今后提供一種

保障。

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作者簡(jiǎn)介：鄒林保（1970-），供職于國(guó)網(wǎng)江西省電力公司贛西供電分公司，研究方向：電網(wǎng)運(yùn)行、維護(hù)和檢修。