10kV配電線路故障原因分析與防范措施

莊棟

【摘 要】 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各省電力公司都建立了自己的電力配電網(wǎng)絡(luò)。由于用戶對(duì)用電品質(zhì)的不斷提高，導(dǎo)致各個(gè)配電網(wǎng)的高可靠性，高安全性在電網(wǎng)管理有舉足輕重的作用。一旦發(fā)生小概率的故障事件就可能導(dǎo)致整個(gè)電網(wǎng)的癱瘓，所以在日常的生產(chǎn)和維護(hù)過(guò)程中就需要建立起一套能夠快速響應(yīng)的可靠性管理機(jī)制來(lái)提高電網(wǎng)的可靠性。

【關(guān)鍵詞】 電力網(wǎng)絡(luò) 可靠性 防范措施

1 引言

根據(jù)國(guó)家經(jīng)貿(mào)委發(fā)布的《電力可靠性管理暫行方法，[2000]970號(hào)》，《輸變電設(shè)施可靠性評(píng)價(jià)規(guī)程，DL/T837-2003，2003》以及《供電系統(tǒng)用戶供電可靠性評(píng)價(jià)規(guī)程，DL/T836-2003，2003》等文件可知，電力系統(tǒng)可靠性是指電力系統(tǒng)按可接受的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和所需數(shù)量不間斷地向電力用戶提供電能的能力的量度。對(duì)電力系統(tǒng)可靠性評(píng)價(jià)，就是通過(guò)一套定量指標(biāo)來(lái)量度電力供應(yīng)部門(mén)向用戶提供連續(xù)不斷地、質(zhì)量合格的電能的能力，包括對(duì)系統(tǒng)充裕性和安全性兩方面的衡量。目前我國(guó)整體配電網(wǎng)的可靠性相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家還有很大的差距，特別是三線城市和偏遠(yuǎn)的山區(qū)，停電還是經(jīng)常發(fā)生。總結(jié)我國(guó)電力配電網(wǎng)可靠性存在如下問(wèn)題：

1.1 配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題

我國(guó)的配電網(wǎng)很多都是采用放射式網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行布設(shè)，這種結(jié)構(gòu)可以保證以該配電網(wǎng)為中心的供電半徑內(nèi)可以滿足用戶的用電需求。放射式網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是該結(jié)構(gòu)線路替代性差，可靠性弱。在使用的過(guò)程中，如果配電網(wǎng)中心發(fā)生故障，將導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓，帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失較大。

1.2 配電網(wǎng)的管理問(wèn)題

隨著配電網(wǎng)規(guī)模和數(shù)量的增大，給日常的維護(hù)和檢修工作帶來(lái)了更多的工作量。很多完全有限的工作人員和技術(shù)力量進(jìn)行檢修的供電中心出現(xiàn)異常情況的可能性也更加高。建立一套定期檢修和巡查的機(jī)制，將大大提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的可能性，并可以及時(shí)的降低系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。

1.3 環(huán)境因素問(wèn)題

配電網(wǎng)的穩(wěn)定性對(duì)周?chē)h(huán)境的要求也很高，如在風(fēng)力較大，雷雨天較多的地區(qū)，配電網(wǎng)的設(shè)備和線路更加容易老化，導(dǎo)致整個(gè)配電網(wǎng)的穩(wěn)定性大大降低。還有，在人口稠密地區(qū)，配電網(wǎng)和容易被人為的破壞，如風(fēng)箏纏繞，汽車(chē)碰撞等，這些都給周?chē)牡貐^(qū)的供電穩(wěn)定性帶來(lái)隱患。

2 故障事件的具體實(shí)施

面對(duì)一個(gè)具體的故障事件，具體的響應(yīng)措施一般包含五個(gè)部分：故障事件識(shí)別，故障事件分類(lèi)，故障事件證據(jù)收集，故障事件處理以及故障事件處理完成后建立檔案上報(bào)和保存。現(xiàn)將它們?cè)敿?xì)說(shuō)明如下：

2.1 故障事件識(shí)別

很多現(xiàn)象都可能說(shuō)明電力配電網(wǎng)已出現(xiàn)問(wèn)題。例如，電力配電網(wǎng)的電流突然出現(xiàn)大幅波動(dòng)，執(zhí)行系統(tǒng)維護(hù)的工程師看上去與配電網(wǎng)短路相似，但是發(fā)生故障的具體原因未知，這就需要工程師應(yīng)盡可能避免錯(cuò)誤警報(bào)并大致掌握故障的類(lèi)型及嚴(yán)重程度。它是系統(tǒng)維護(hù)的最重要的一步，也是其他步驟的前提。

2.2 故障事件分類(lèi)

當(dāng)確認(rèn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)停電等故障事件后，就應(yīng)當(dāng)立即對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)了的事件做出嚴(yán)重程度的判斷，以明確該事件可能影響的用戶范圍，以便決定下一步采取什么樣的應(yīng)對(duì)措施。（1）確定事件的性質(zhì)。（2）確定故障的大致位置。（3）確定故障影響的范圍和嚴(yán)重程度。通過(guò)實(shí)施這些措施，可以確定適合于該事件的維修步驟。好的故障事件維護(hù)手冊(cè)應(yīng)當(dāng)概括性地規(guī)定在對(duì)故障事件有了更深認(rèn)識(shí)之后應(yīng)采取的特定步驟。

2.3 故障事件證據(jù)收集

很多時(shí)候，如果該配電網(wǎng)已被蓄意攻擊，電力公司可能希望采取法律手段來(lái)打擊犯罪者。為保留這一選擇，現(xiàn)場(chǎng)工程師應(yīng)收集可用于起訴他們的證據(jù)。

2.4 系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)

在對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行修復(fù)的時(shí)候，應(yīng)該保證影響的用戶人數(shù)最小。在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的原因后，根據(jù)故障事件維護(hù)手冊(cè)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的維修。

2.5 故障事件處理過(guò)程的建檔保存

大多數(shù)情況下，現(xiàn)場(chǎng)工程師都能夠發(fā)現(xiàn)一些需要在故障處理過(guò)程可以改進(jìn)的步驟，以便更好地處理以后的故障。工程師通過(guò)在自己的故障事件處理步驟中找出不足之處；并更新到電力配電網(wǎng)維護(hù)手冊(cè)中。很多重大故障如發(fā)電機(jī)組500小時(shí)及以上非計(jì)劃停運(yùn)事件，變壓器500小時(shí)及以上非計(jì)劃停運(yùn)事件，斷路器300小時(shí)及以上非計(jì)劃停運(yùn)事件，架空線路100小時(shí)及以上非計(jì)劃停運(yùn)事件，以及其它輸變電設(shè)施1000小時(shí)及以上非計(jì)劃停運(yùn)事件。220千伏及以上電壓等級(jí)變電站全站非計(jì)劃停電事件等都需要上報(bào)給上級(jí)電網(wǎng)公司和國(guó)家電網(wǎng)。

3 常見(jiàn)提高配電網(wǎng)的防范措施

3.1 維修技術(shù)方面

（1）改善主網(wǎng)架結(jié)構(gòu)接線方式，在設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該考慮整個(gè)電網(wǎng)的載容，這樣可以減少不必要的限電拉閘。（2）優(yōu)化10kV配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高10kV配電網(wǎng)的環(huán)網(wǎng)化程度，保證的供電線路的互供能力。提高配電網(wǎng)設(shè)備的可靠性，在維護(hù)線路的時(shí)候，逐步使用科技含量高，穩(wěn)定性高的新設(shè)備，如用真空斷路器替代油開(kāi)關(guān)，在重要的線路增加故障指示器，都可以大大的提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（3）加強(qiáng)線路的絕緣化水平。根據(jù)目前大部分的故障問(wèn)題，可以發(fā)現(xiàn)都是由于樹(shù)木碰線，或者異物纏繞導(dǎo)致的故障，所以在實(shí)際的電力運(yùn)行過(guò)程中需要加強(qiáng)線路的絕緣化水平，推廣絕緣電纜，并增加接地裝置。（4）增強(qiáng)配電網(wǎng)的自動(dòng)化水平。隨著配電網(wǎng)的數(shù)目和規(guī)模的擴(kuò)大，給日常的維護(hù)和檢修增加了很大的工作量，通過(guò)配電自動(dòng)化系統(tǒng)，在主站上實(shí)時(shí)的監(jiān)控到每條線路的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生異常后可以準(zhǔn)確的知道故障位置，給檢修和維護(hù)的效率帶來(lái)了極大的提高，并可以極大的提高整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

3.2 預(yù)防措施方面

（1）對(duì)于周?chē)h(huán)境中容易出現(xiàn)臺(tái)風(fēng)的線路，在臺(tái)風(fēng)到來(lái)前，應(yīng)該做好線路的風(fēng)偏和牢固度檢查。（2）對(duì)于地勢(shì)較低的配電柜等在雨季很容易因?yàn)榉e水而燒壞，需要構(gòu)筑必要的防護(hù)提和防水設(shè)備。（3）在雷季來(lái)臨之前，要檢查線路中的避雷裝置是否工作正常，對(duì)于有問(wèn)題的需要及時(shí)更換。（4）構(gòu)建完全的配電網(wǎng)周?chē)h(huán)境，及時(shí)修剪周?chē)臉?shù)木，增加防撞裝置等。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本文提出了一套滿足實(shí)際需求，高效可靠的電力配電網(wǎng)可靠性管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以幫助高校有條不紊的處理各種電力配電網(wǎng)故障事件。該系統(tǒng)具有自學(xué)習(xí)功能，在不斷的故障事件中逐漸的自我完善來(lái)最大的滿足各種配電網(wǎng)的需要。本文詳細(xì)的介紹了在電力公司中實(shí)施該可靠性管理系統(tǒng)的步驟和過(guò)程。希望通過(guò)本系統(tǒng)的介紹和實(shí)施對(duì)電力系統(tǒng)的可靠性管理帶來(lái)幫助。

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