研究10kV配電線路接地故障原因及預防措施運用

摘 要：針對10kV配電線路接地故障原因，做了簡單的分析，提出了預防措施。10kV配電線路運行的質(zhì)量，直接影響著機場各項運營工作的順利開展?；诖?，深度分析此課題，提出電力線路運行故障處理的有效措施，有著必要性。

關(guān)鍵詞：10kV；配電線路；接地故障；預防措施

中圖分類號：TM862 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）14-0086-02

高壓電力調(diào)度系統(tǒng)工作的開展，涉及到采集數(shù)據(jù)和傳輸信息等，通過合理的組織和指揮，做好電網(wǎng)運行安全把控，進而保障機場用電的可靠性和穩(wěn)定性。在調(diào)度管理工作中，常見問題為10kV配電線路接地故障，現(xiàn)結(jié)合實踐經(jīng)驗，對此問題的預防，進行分析和論述，提出具體的預防措施。

1 10kV配電線路接地故障研究的重要性

機場的供電系統(tǒng)和配電系統(tǒng)運行，直接影響著機場的安全穩(wěn)定運行以及航班正常起降。電力作為機場系統(tǒng)運行的重要基礎(chǔ)能源動力，要保持連續(xù)運行，保障電力系統(tǒng)運行的安全性和可靠性。不過電網(wǎng)運行受到各類因素的影響，極易產(chǎn)生變化。電力供應具有不容間斷性特點，同時具有運行狀態(tài)突然變化的特征，因此要求機場電力調(diào)度部門能夠高效應對各類突發(fā)事故?；诖?，深入分析10kV配電線路接地故障原因，提出預防措施，有著必要性。

2 10kV配電線路接地故障原因分析

2.1 案例概述

以某機場為例，候機樓主要裝備包括自動廣播系統(tǒng)、有線電視和綜合布線等。同時擁有總裝機容量為15600kV·A變壓器和裝機容量為3430kW的柴油發(fā)電機組，3300冷噸的空調(diào)系統(tǒng)以及垂直電梯9部，自動扶梯19臺，自動步道7個，行李傳輸帶10條，登機橋13座等機械設備。上述系統(tǒng)和設備運行，都需要用電。若電力系統(tǒng)運行發(fā)生故障，則會影響整個候機樓的功能實現(xiàn)，甚至是引發(fā)航班延誤或者更為嚴重的事故?；诖?，做好供配電系統(tǒng)調(diào)度管理，有著重要性。

2.2 電力系統(tǒng)分析

該候機樓總計設置4個獨立的變電站，變電站和低壓配電系統(tǒng)情況如下：由Ⅰ回變壓器和Ⅱ回變壓器以及饋電回路等組成。在實際運行的過程中，若Ⅰ回變壓器出現(xiàn)失壓的情況，由Ⅱ回變壓器通過母聯(lián)，為Ⅰ回變壓器所屬的饋電回路供電。反之如此。若市電全部失壓，則利用柴油機發(fā)電，為重要負載供電。

2.3 接地故障原因分析

從10kV配電線路運行的實際情況來說，若線路出現(xiàn)斷線或者不同配線橫擔等情況，極易引發(fā)單相接地故障。比如配電導線沒有做好有效固定，極有可能在外部荷載中出現(xiàn)單相接地故障。除此之外，受到雷電因素和其他自然因素的影響，也極易引發(fā)接地故障問題。具體可以總結(jié)為以下原因：①10kV配電線路長期處于超負載運行狀態(tài)，實際電流超出設計限度，電壓較低，使得導線溫度不斷增加，進而引發(fā)斷裂情況，造成接地故障。②設備運維管理不到位，存在著設備老化問題，在實際運行的過程中，難以承受大電流，引發(fā)不同程度的接地故障問題。③基礎(chǔ)設備接觸不良，比如開關(guān)，使得設備在缺相的情況下運行，進而引發(fā)接地故障問題。若出現(xiàn)嚴重的單相接地故障，則會引發(fā)系列危害，因此需要做好故障處理和預防工作。

2.4 故障隱患分析

機場主要為110kV變電站，采取的是單母線接線方式，使用的是GG-1A高壓開關(guān)柜，內(nèi)含真空開關(guān)，柜體為開放式，防塵和防潮等工作不到位。使用的真空開關(guān)裝置，由于時間較長，在檢測中，常見質(zhì)量問題，增加了10kV配電線路運行故障的發(fā)生率。

3 10kV配電線路接地故障預防措施

3.1 優(yōu)化10kV配電系統(tǒng)

3.1.1 改造開關(guān)柜接線方式

機場對于供電電荷，有著特殊的要求，下屬的各個10kV變電站正常運行時，要保證雙路10kV能夠供電。基于此，在進行10kV配電系統(tǒng)開關(guān)柜接線方式改造時，為了保證機場正常運行，要最大程度上縮短單路供電時間。若有足夠的開關(guān)室和位置，并且設備和電纜溝等設施都能夠繼續(xù)使用，則可以在原開關(guān)柜上進行改造，安裝新的開關(guān)柜。在進行改造時，要根據(jù)母線的配線位置，明確10kV柜位置。通常情況下，為了減小室內(nèi)母線橋長度，可以將主變進線柜設置在進戶位置，母線結(jié)構(gòu)采取封閉式[1]。

3.1.2 改造開關(guān)柜設備

在進行開關(guān)柜設備改造時，要從以下方面做好把控：①合理選擇斷路器。選擇此設備時，要按照機場總用電負荷，做好全面的分析，驗算短路開斷以及動熱穩(wěn)定的額定電流。除此之外，還需要做好系統(tǒng)遠期容量的機場10kV系統(tǒng)短路流量驗算工作。按照驗算結(jié)果，來選擇真空斷路器，比如全固封式裝置。②合理選擇柜體。機場變電站運行，受到環(huán)境因素的影響較大?；诖?，對于開關(guān)柜的選擇，建議使用金屬鎧裝的全封閉裝置式，達到IP4X的防護等級。除此之外，柜中帶電導體空間距離的設置要合理，在空氣絕緣組情況下，距離要控制在12.5cm左右。在開關(guān)柜中，要布置溫度控制設備和濕度控制設備等。開關(guān)柜的框架和外殼等厚度，要在2mm以上，使用敷鋁鋅鋼板。

3.1.3 做好控制和保護系統(tǒng)的改造

（1）要布置保護監(jiān)測設備。對于測控裝置，要采取分散安裝的方式，保證各個保護監(jiān)控裝置均對遠程通信接口進行安裝，保證主控室和通信電纜可以直接連接[2]。

（2）做好10kV饋線監(jiān)控裝置改造。通過改造此裝置，使其可以保護過負荷和零序過流等，控制開關(guān)，防范誤閉鎖，集中采集數(shù)據(jù)。需要注意的是，各個保護和監(jiān)控裝置不應該具有聯(lián)系，要單獨運行，減少系統(tǒng)運行的安全隱患。

（3）改造10kV系統(tǒng)備自投保護。一般來說，機場變電站供電，主要采取的是2臺110kV主變分裂運行的方式。為了減少故障的發(fā)生，減少故障損失，要做好備自投保護改造，設置保護裝置。當某段母線沒有電時，若符合被備投條件，此段進線開關(guān)，將會自動分閘，母聯(lián)開關(guān)可以自動投入到其中，使得供電恢復。

3.2 做好定期巡查工作

（1）做好線路檢查。為了預防10kV配電線路接地故障，需要做好定期巡查工作。在實際工作中，要做好導線檢查，看其周圍是否存在違規(guī)建筑物或者植物樹木等[3]。對于電線桿，進行檢查，看是否存在鳥類筑巢的情況。做好導線損傷情況檢查以及弧垂檢查。對于絕緣子中的導線，要看其綁扎是否固定。

（2）做好絕緣性能測試工作。對于10kV配電線路上的避雷針以及絕緣子等設備，需要定期開展絕緣測試，若發(fā)現(xiàn)部件損壞情況，要及時更換零部件，保證10kV配電線路能夠正常運行。對于變壓器，要做好絕緣性能檢查，同時檢查其高壓引線接頭，保證良好接觸。

（3）做好檢修和維護工作。在具體工作中，要重點檢查桿塔導線的接頭位置，看是否存在變形情況。檢查線路上的絕緣子，看是否存在雷擊損傷問題[4]。

3.3 優(yōu)化故障處理效率

基于機場10kV配電線路的特點，若發(fā)生故障后，需要快速及時的完成故障處理，減少故障影響。因此，需要不斷優(yōu)化10kV配電線路接地故障處理方法。目前，在10kV配電線路接地故障處理中，可采取的方法包括排除法和分段排除法等。雖然能夠有效解決部分問題，但是難以排除特殊情況。此情況下，需要分析決定是否采取試放電排除法，來處理故障。從故障處理效果來說，各類方法的應用，都存在著一定的局限性，因此需要做好方法優(yōu)化。這需要檢修人員結(jié)合以往的工作經(jīng)驗，根據(jù)機場10kV配電線路運行特點，強化故障檢修方法的研究，提出有效的處理措施，進而提高故障處理效率。

3.4 引用新型設備

對于10kV配電線路接地故障的有效預防，需要現(xiàn)代化高技術(shù)水平的設備支撐。在配電出口位置，設置接地故障檢測系統(tǒng)，利用信號源，作為故障警示。將接地故障指示器，安裝在10kV配電線路的始端和中部等，若發(fā)現(xiàn)運行故障，能夠快速定位故障類型，明確故障范圍。除此之外，合理選擇接地線。安裝接地選線裝置，發(fā)揮其準確性和自動化等優(yōu)勢，來判斷發(fā)生故障的接地線路，提高故障檢修工作的效率。結(jié)合實際情況，積極引用新型設備，作為10kV配電線路運行保護裝置，減少故障的發(fā)生[5]。

4 結(jié)束語

綜上所述，對于10kV配電線路接地故障，要從各個誘發(fā)因素入手，采取相應的措施。在具體工作中，要優(yōu)化10kV配電線路，提升線路運行的能力，使其能夠有效的抵抗外力影響。除此之外，要做好線路運維管理工作，及時消除安全隱患。

參考文獻

[1]于曉霖.10kV配電線路接地故障原因及有效預防措施[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2016（34）：164～165.

[2]侯振興.10kV配電線路接地故障原因及有效預防措施[J].化工管理，2015（24）：49.

[3]劉 武.現(xiàn)階段10kV配電線路接地故障原因及預防措施分析[J].科技與企業(yè)，2015（01）：234.

[4]郭立秋，邢彥龍，馮 麗.10kV配電線路接地故障原因及有效預防措施[J].科技創(chuàng)新與應用，2014（27）：150.

[5]雷國威.10kV配電線路接地故障原因及有效預防措施[J].科技創(chuàng)新與應用，2014（01）：161.

收稿日期：2018-4-13

作者簡介：魏 娜（1986-），女，助理工程師，本科，主要從事電力調(diào)度方面工作。