10kv配電線路故障與其自動化運行維護研究

王駿永

摘 要：伴隨著社會需求的日益增加，我國電力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模在逐步擴大，在給人們供應(yīng)電力的同時，還要必須注意用電的安全問題。配電線路是電力網(wǎng)絡(luò)中十分重要的構(gòu)成部分，10kv配電線路將電力網(wǎng)絡(luò)與用戶連接起來，且廣泛分布于各個地方，處在一個室外的環(huán)境狀況下。由于外部環(huán)境的影響，10kv配電線路在運轉(zhuǎn)的過程中可能會發(fā)生各種各樣的故障，進而對電力供應(yīng)系統(tǒng)的安全性以及穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。本文首先詳細分析了10kv配電線路特點，探究10kv配電線路常見故障及其發(fā)生原因，最后有針對性地提出一些對策運用自動化技術(shù)處理10kv配電線路故障，以期為日后的相關(guān)研究提供借鑒與參考。

關(guān)鍵詞：10kv配電線路;故障與原因;運行維護;自動化技術(shù)

1 引言

10kv配電線路在電力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中是不能被替代的，它是電力網(wǎng)絡(luò)中十分重要的構(gòu)成部分，大多用于城鄉(xiāng)居民的電力供應(yīng)系統(tǒng)。當前，10kv配電線路有著各種各樣的問題，10kv配電線路結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜，其運轉(zhuǎn)和電力系統(tǒng)供應(yīng)電力的穩(wěn)定性有很大的關(guān)系。如若10kv配電線路發(fā)生故障，將會對電力使用者的日常用電產(chǎn)生影響，而且排查起來有一定的難度，可能會產(chǎn)生較大的損失。因而，必須積極地解決問題，確保電力使用者用電的穩(wěn)定性和安全性。

2 10kv配電線路特點

10kv配電線路的結(jié)構(gòu)一致性相對較差，有的配電線路的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出放射狀。在一條線路的各個分支上，和數(shù)十個亦或上百個變壓器相連接，有些是專用線路，僅僅和一個或者兩個用戶相連接，與電力傳輸線路相類似。一部分配電線路是110kv變電所出線，也有的配電線路是35kv變電所出線。而有的線路配電變壓器會達到上千千伏安，而有的配電線路變壓器是100千伏安。10kv配電線路屬于高壓配電線路的一種。在一般情況下，農(nóng)村地區(qū)以及城市郊區(qū)使用的10kv配電線路是架空線路。為了確保城市中心地帶用電安全性，這些地區(qū)通常運用電纜線路。10kv配電線路都是在露天的狀況下運轉(zhuǎn)，點比較多、覆蓋面也很廣、線路比較長，而且接線的方式難度比較大，發(fā)生故障的幾率也比較大，對人們的日常生產(chǎn)和生活用電產(chǎn)生的影響比較大。10kv配電線路的路徑相對復(fù)雜，而且很容易受到外界環(huán)境因素的影響，各個設(shè)施之間的質(zhì)量差異也比較大，電力供應(yīng)狀況比較復(fù)雜，不可以直接面對用戶端，這會影響正常操作。因而，常常發(fā)生各種故障，而且故障的原因比較復(fù)雜。

3 10kv配電線路常見故障與原因

3.1 接地故障與原因

10kv配電線路在運轉(zhuǎn)過程中會發(fā)生接地故障，而接地故障與配電線路的瞬態(tài)接地及永久性接地有很大的關(guān)系，對變電設(shè)施以及配電線路的正常運轉(zhuǎn)產(chǎn)生很大的影響，發(fā)生接地故障的原因如下：一是配電線路發(fā)生老化狀況，線路絕緣體遭到損壞，沒有辦法確保作用的正常發(fā)揮。在比較惡劣的外界條件下，特別是極端天氣的影響，導(dǎo)線與樹枝、電線發(fā)生碰撞、接觸，使得接地故障的發(fā)生。二是在電力供應(yīng)的過程中，電容驟然增大亦或出現(xiàn)散亂的狀況，與接地故障的參數(shù)相比較，電壓更小，電流更大，這使導(dǎo)線被燒斷進而導(dǎo)致接地故障的發(fā)生。

3.2 短路故障與原因

10kv配電線路出現(xiàn)短路故障的概率相對較大，而且發(fā)生短路故障的原因多種多樣。短路故障可能會由于小動物、配電線路引跳線斷線弧光、雷電閃絡(luò)等多種因素的影響而發(fā)生。小鳥一般比較喜歡在密集的線路上筑巢。鳥巢的破壞、鳥類的斗爭以及飛行等活動均會對配電線路產(chǎn)生影響，使它們發(fā)生相間短路，進而出現(xiàn)短路跳閘的現(xiàn)象。由于腐蝕性氣體以及其他異物的影響，配電線路也可能會發(fā)生短路故障，例如周邊區(qū)域一些工廠違反法律法規(guī)排放出腐蝕性氣體，這將會腐蝕配電塔和金屬配件，從而導(dǎo)致短路。一些位于城區(qū)亦或街道條件不好的地方，如果線路被非導(dǎo)體和導(dǎo)體材料刮擦，就會使配電線路發(fā)生短路故障。如果受到外力的破壞，還沒有及時進行處理，也會使配電線路發(fā)生短路故障。例如，汽車發(fā)生事故，把電桿撞倒，亦或在砍伐樹木的時候，樹枝和樹干落在導(dǎo)線中。10kv配電線路在開放的室外環(huán)境條件下，由于自然因素的影響，會出現(xiàn)短路故障的狀況。如遇到大雨、大雪等極端惡劣條件，電線劇烈擺動進而斷裂，或者產(chǎn)生擊穿空氣放電，使得短路故障出現(xiàn)。配電線路被雷擊打之后，絕緣體表面出現(xiàn)閃絡(luò)、炸裂、斷線等現(xiàn)象，使得配電線路出現(xiàn)故障。

3.3 過流跳閘與原因

如若10kv配電線路有較長時間的相間短路，且線路在變電站與故障點二者之間，電流的負載將相對較大。繼電保護設(shè)備將啟動自動保護裝置，就會出現(xiàn)跳閘與斷電的狀況。過流跳閘的原因主要包括以下三個：一是因為低壓線路發(fā)生短路，出現(xiàn)跳閘的狀況。過流保護數(shù)值比較小，瞬間加大了電力線路的負荷，這就沒有辦法達到電力使用負荷增長的需求，發(fā)生多次跳閘的現(xiàn)象。二是如若導(dǎo)線的直徑比較細的話，負載的電流速度相對較快，在經(jīng)過的時候就會對電力線路產(chǎn)生影響。長期下去，導(dǎo)線發(fā)熱比較嚴重，在一些比較弱的地方就會出現(xiàn)打火現(xiàn)象。在許多種因素的作用與影響下，出現(xiàn)跳線、燒斷導(dǎo)線以及熔絲熔斷的狀況，使得短路電流，進而出現(xiàn)過流跳閘的狀況。三是一些大型工礦企業(yè)中的大型設(shè)施和機床突然運作，電流沖擊比較高，也會發(fā)生跳閘的狀況。

4 運用自動化技術(shù)處理10kv配電線路故障

4.1 故障指示器

現(xiàn)代通信技術(shù)、電子技術(shù)、電力設(shè)施等與自動化技術(shù)相結(jié)合，能夠?qū)崟r檢查與保護配電網(wǎng)，避免其在運行的過程中出現(xiàn)故障。運用自動化技術(shù)可以提升電力供應(yīng)公司的電力供應(yīng)質(zhì)量，為10kv配電線路故障進行快速、準確的定位，并將其隔離與恢復(fù)，避免和減少跳閘的狀況發(fā)生。供電公司使用故障指示器以及饋線自動化設(shè)備可以幫助配電網(wǎng)實現(xiàn)自動化與智能化，縮短線路故障定位的時間，對其進行及時的處理、恢復(fù)，提高電力線路運轉(zhuǎn)的安全性和可靠性。故障指示器一般裝設(shè)在電力電纜設(shè)施、環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜、架空線以及箱式開關(guān)柜當中。配電線路出現(xiàn)故障亦或短路的現(xiàn)象時，就可以迅速查找到發(fā)生故障的具體位置。故障指示器具有預(yù)警功能，從變電站引出線至故障點這個區(qū)段內(nèi)，均會閃爍。故障指示器具有動態(tài)監(jiān)測的功能，有關(guān)員工能夠依據(jù)故障指示器的信息，迅速找到故障位置。

4.2 饋線自動化開關(guān)

電力供應(yīng)系統(tǒng)中有許多種饋線自動化開關(guān)。一是智能柱上斷路器，一般安裝在饋線的主線亦或支線上。二是智能柱上負荷開關(guān)，一般也是裝設(shè)在饋線的主線亦或支線上。三是饋線自動化的智能控制器，將負荷開關(guān)、斷路器以及重合器等設(shè)施連接起來，能夠?qū)芏鄠€參數(shù)同時管控，強化保護功能。四是分支線分界饋線，在實現(xiàn)自動化控制的同時，也具有保護作用。維修人員開始對整條生產(chǎn)線進行徹底檢查，并修復(fù)故障提示點。通過對故障點進行隔離和故障位置確定，可以快速處理故障，恢復(fù)供電，減少故障造成的損失。

5 結(jié)語

綜上所述，10kv配電線路的安全穩(wěn)定運轉(zhuǎn)與電力供應(yīng)系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)有著密切的聯(lián)系。只有確保10kv配電線路的運轉(zhuǎn)質(zhì)量，才可以為客戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。有關(guān)部門要高度重視10kv配電線路的管理工作，清楚其故障和原因，加強監(jiān)管工作，對其進行及時的維修和養(yǎng)護，使10kv配電線路正常運轉(zhuǎn)。

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