低壓配電系統(tǒng)電氣故障分析與研究

李駿林

摘 要：低壓配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)中重要的部分，隨著居民對電的需求不斷加大，低壓配電端如果運(yùn)行設(shè)計(jì)不合理就會導(dǎo)致低壓配電線路以及電氣設(shè)備出現(xiàn)各種不同的故障。本文先研究低壓配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及運(yùn)行特點(diǎn)，然后分析低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行過程中會造成的電氣故障，然后針對各種電氣故障提出相應(yīng)的解決方案。

關(guān)鍵詞：低壓配電系統(tǒng)；電氣故障：解決方案研究

隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展，電能作為其中重要的樞紐，給人們帶來了越來越多的便捷，近幾年我國用電量也在不斷的增漲，同時也招致了一些問題，如設(shè)備種類愈來越多，配電線路的結(jié)構(gòu)就會越來越繁雜，因此，配電線路中電氣故障的產(chǎn)生模式也是復(fù)雜不同的，而且有些大規(guī)模的電氣火災(zāi)也是由配電線路的電氣故障引起的，造成的經(jīng)濟(jì)損失無法估量[ 1 ]。根據(jù)近幾年的火災(zāi)事故調(diào)查顯示，由電力系統(tǒng)故障招致的火災(zāi)占比重近六成，由此可得，電力故障已經(jīng)成為居民生活嚴(yán)重的安全隱患[ 2 ]。為了減少不必要的人員傷亡以及居民的財(cái)產(chǎn)經(jīng)濟(jì)損失，就需要對低壓配電的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行研究，于此同時對可能造成的故障進(jìn)行深入剖析，進(jìn)而找到預(yù)防和處理故障的策略，為我國的電力經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)發(fā)展提供十分有利的參考。

1 低壓配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

研究電路中電氣故障產(chǎn)生原因以及產(chǎn)生時的各項(xiàng)特性，需要分析國內(nèi)低壓配電線路的組成、連接方式，然后依據(jù)每種組成部分的不同特征，分析該處故障的產(chǎn)生特點(diǎn)，最后對電氣故障的原由、對整個供配電系統(tǒng)的影響進(jìn)行分析。如圖1所示為低壓配電系統(tǒng)原理圖。

圖1所示的電壓配電系統(tǒng)主要分以下幾部分：1）降壓變電站。主要是通過降壓變壓器與高電壓斷路器組成；2）供電線路。由圖可知供電線路主要是低電壓斷路器和輸電線路組成；3）用電設(shè)備。配電網(wǎng)的用電設(shè)備可以簡單的分為兩種，一種是與電網(wǎng)的三相線都連接的，另外一種就是只接在一相線的單相用電設(shè)備。

2 低壓配電系統(tǒng)電氣故障分析

綜合分析低壓配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，低壓配電系統(tǒng)的電氣故障主要考慮以下幾個方面[ 4 ]：1）漏電；2）短路故障；3）過載；4）接觸不良。這些故障主要造成事故就是引發(fā)高溫并產(chǎn)生火花電弧，使得線路老化，導(dǎo)致火災(zāi)等。

2.1 漏電

漏電主要是因?yàn)閹щ妼?dǎo)線絕緣部分水平低，造成導(dǎo)線之間，導(dǎo)線和大地之間出現(xiàn)電流流過的現(xiàn)象。不過漏電其實(shí)是很難避免的，因?yàn)閷?dǎo)線之間以及導(dǎo)線和地面之間是具有電容的，不過這時的漏電大小很小，均勻分布，對線路本身的絕緣來說影響不大。相比正常漏電，非正常漏電是導(dǎo)致故障主要原因。

2.2 短路故障

短路故障是低壓配電網(wǎng)故障主要原因之一，導(dǎo)致短路故障的主要原因可以概括為導(dǎo)線所選與實(shí)際要求不符，由于一些外界原因如溫度過高、濕度較大、腐蝕性較強(qiáng)導(dǎo)致的絕緣受損，線芯裸露，就容易出現(xiàn)短路情況。短路的時候供電線路的電流就會升高到原來的幾倍到幾十倍，這樣產(chǎn)生很大的熱量就容易引起火災(zāi)。如圖1所示，短路分為單相對地短路、兩相對地短路、三相對地短路，表現(xiàn)形式分別如圖紅色標(biāo)注的3、1、2。

2.3 過載

過載在低壓配電系統(tǒng)中經(jīng)常發(fā)生，由于居民大功率的設(shè)備使用愈加頻繁，這樣就會使得線路的電流值大于導(dǎo)線所能承受的極限，導(dǎo)致導(dǎo)線的發(fā)熱，如果散熱不及時，容易引發(fā)火災(zāi)。除了居民使用大功率的原因外，還有如線路保護(hù)器設(shè)置的斷開電流大，斷路器就不能及時斷開，導(dǎo)致大火。

2.4 接觸不良

接觸不良主要是因接觸松動、接觸部分太多塵埃渣滓等導(dǎo)致，接觸不良的地方電阻很大然后產(chǎn)熱就會很多，就容易引發(fā)電弧或者火花，絕緣層受損等。

3 低壓配電系統(tǒng)安全保護(hù)措施

為了有效的降低低壓配電網(wǎng)的電力故障發(fā)生的概率，相關(guān)的技術(shù)人員需要在研究低壓配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、故障發(fā)生機(jī)理的基礎(chǔ)上，制定出一套科學(xué)的解決策略。做好如下幾點(diǎn)過程：1）進(jìn)一步加強(qiáng)研究低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)理的研究。首先需要對運(yùn)行機(jī)理深入研究，如線路短路故障的研究，需要設(shè)置兩種模式的實(shí)驗(yàn)，一個是高電壓模型，一個是低電壓模式，這樣通過不同模式的數(shù)據(jù)記錄和分析，專門針對低壓配電低壓模式下分流操作的特點(diǎn)進(jìn)行研究，這樣有利于重新設(shè)計(jì)低壓配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)啟動電壓裝置來分擔(dān)過量電流等；2）充分利用現(xiàn)代科技，如計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)來對故障進(jìn)行故障仿真分析。這樣就能比較有針對性的模擬故障現(xiàn)場，便于分析故障原因；3）建立健全管理措施。在技術(shù)上得到很好的執(zhí)行，如果在應(yīng)用中組織不當(dāng)，依然不能很好的避免電壓配電網(wǎng)的故障情況；4）建立健全規(guī)章制度。合理的規(guī)章制度是從人長時間在生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出來的，經(jīng)過實(shí)踐的磨煉的能夠保證安全生產(chǎn)的有效措施。如變電室建立的值班安全操作規(guī)程；5）做好安全檢查。安全檢查是重要的保險線，不能忽視。如檢查電氣設(shè)備的絕緣是否損壞老化、檢測絕緣電阻是否達(dá)標(biāo)、設(shè)備金屬外殼是否有防護(hù)設(shè)施；保護(hù)接零或保護(hù)接地有沒有問題，合不合要求。

4 結(jié)論

隨著社會的不斷發(fā)展，電能作為其中重要的樞紐，給人們帶來了越來越多的便捷，本文先研究低壓配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及運(yùn)行特點(diǎn)，然后分析低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行過程中會造成的電氣故障，然后針對各種電氣故障提出相應(yīng)的解決方案。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王瑞旗.低壓配電系統(tǒng)中的電氣安全問題分析[J].廣東科技，2013， 22（22）：18-19.

[2] 利鴻煥.低壓配電系統(tǒng)電氣故障與安全保護(hù)措施分析[J].中國住宅設(shè)施，2016 （1）： 53-55.

[3] 李軍.低壓配電系統(tǒng)電氣故障分析與研究[D].沈陽工業(yè)大學(xué)， 2013.

[4] 周帥.低壓配電系統(tǒng)電氣故障分析與研究[J].電子制作， 2014，12：135-136.