李彥強
(廣東交科檢測有限公司,廣東廣州 510550)
從客觀表現(xiàn)來看,高速公路供配電系統(tǒng)在日常運行過程中,會出現(xiàn)很多系統(tǒng)故障問題,主要有以下幾種。
在高速公路供配電系統(tǒng)設計過程中,會因為設計不當引發(fā)一些故障問題,如在冰雪環(huán)境較為惡劣的區(qū)域,一些設備缺乏針對性保護,進而出現(xiàn)一些故障或者損壞問題,降低了系統(tǒng)運行的質量,或者受地形地勢的影響,一些設備無法安全運行,也影響了供配電系統(tǒng)的運行效果。
雷害事故是高速公路供配電系統(tǒng)運行中危害非常大的事故,該事故會使得供配電系統(tǒng)產(chǎn)生非常大的系統(tǒng)故障。在架空輸電線路中,雷害事故時有發(fā)生。在雷害事故影響下,過電壓波會對供配電變電站、開閉所造成非常大的危害,進而會造成供配電系統(tǒng)中線路、變電站等出現(xiàn)故障問題。因為雷害事故中的雷電電流數(shù)值非常高,超過了供配電設備的承載力,易導致導線熔斷、瓷瓶炸毀等問題,引發(fā)系統(tǒng)故障。
在高速公路供配電系統(tǒng)運行過程中,線路短路問題是較為常見的問題,當前用電量不斷增多,使得供配電系統(tǒng)的負荷增大,一些線路無法負荷供電量,進而出現(xiàn)短路問題。如常見的三相短路、二相短路、二相接地短路以及單相接地短路問題等,嚴重影響了供電質量,特別是三相短路,在高速公路供配電系統(tǒng)運行中時常出現(xiàn)。
設備線夾發(fā)熱燒損問題是高速公路供配電系統(tǒng)常見的故障之一。在運行過程中,設備線夾的接點部位會受到負荷、震動以及氧化等的直接影響,造成該部位出現(xiàn)松動的情況,進而提升了電阻,增加了過熱燒損的風險。在高速公路供配電系統(tǒng)運行過程中,這種問題時有發(fā)生,特別是在10 kV 線路的耐張桿刀閘部位,設備線夾發(fā)熱燒損故障非常容易出現(xiàn)。如果不及時加以處理,會造成極大的危害,更甚者還會損壞發(fā)動機、監(jiān)控設備等。
污閃是電氣設備外絕緣表面在較長一段時間的積污后,出現(xiàn)的閃絡現(xiàn)象。在高速公路供配電系統(tǒng)運行過程中,污閃問題較多發(fā)于架空導線絕緣子上,危害性較大。在日常管理過程中,要想排除這一故障,就需要做好全面防治工作。特別是高速公路建設過程中,一部分架空線往往會在極端惡劣的天氣下運行,如大霧、大雪天氣,非常容易出現(xiàn)跳閘的情況。
鼠害對于高速公路供配電系統(tǒng)的危害非常大,甚至會產(chǎn)生難以估計的損失,且管理起來難度較大,給供配電系統(tǒng)維護工作帶來了非常大的影響。一些老鼠會爬進開關柜,導致低壓側無法輸送電流,或者爬上變壓器造成變壓器短路問題,出現(xiàn)故障報警等。尤其很多高速公路的輸配電線路處于野外地區(qū),線路會經(jīng)過地溝和線井部位,這些區(qū)域的鼠害非常嚴重,時常會出現(xiàn)因為老鼠啃咬造成電線短路斷路等問題,并且會進一步造成線路器材的燒毀等連鎖反應。也正因為如此,在高速公路供配電系統(tǒng)維護過程中,防治鼠害一直是一大難點。
設備的安裝質量不佳也會出現(xiàn)一些故障問題,引導高速公路供配電系統(tǒng)出現(xiàn)后臺警報問題。特別是當設備運行到一定時間內(nèi),設備出現(xiàn)故障的概率會大大增加,如在箱變安裝過程中,由于高壓進線電纜和干式變壓器高壓連接片距離過近,如果運行時間較長的話,極大地增加了后臺過流Ⅱ段報警,進而使供配電系統(tǒng)出現(xiàn)發(fā)光、異響等問題,更甚者還可能出現(xiàn)電纜頭應力管、高壓連接片發(fā)熱燒融的情況,極大地危害了高速公路供配電系統(tǒng)安全。
針對高速公路供配電系統(tǒng)故障問題,首先需要做好防治方案,特別是在系統(tǒng)設計過程中,要強化設計管理。在對供配電線路進行設計時,要全方位進行把控,預先進行詳細地調(diào)查分析,做好整體規(guī)劃,充分考慮地理環(huán)境特點,找到最優(yōu)的設計方案,充分保證供配電線路的科學合理性,滿足高速公路用電需求的基礎上提升設計的有效性。同時,對于系統(tǒng)運行的設計管控,也要充分滿足客觀需求,一定要做好供配電系統(tǒng)驗收工作,全面把控施工現(xiàn)場的客觀情況,嚴格檢查高速公路供配電線路的施工狀態(tài),嚴把質量關,提升管理的有效性。一些環(huán)境較為惡劣的地方要強化驗收工作,并根據(jù)當?shù)氐臍夂蚝偷匦蔚貏萏攸c來針對性檢查一些關鍵環(huán)節(jié)的質量,如在一些容易被冰覆蓋的線路區(qū)域,要嚴格按照規(guī)定來設定對檔距離。而供配電線路設置中,一部分線路非常容易出現(xiàn)誤動的情況,為此,在設計初期,一定要安裝相應的防誤動設備,最大限度地防治誤動引發(fā)的故障問題,并充分保障驗收工作的良性開展,不斷提升驗收質量,對于存在的問題,要第一時間發(fā)現(xiàn)并及時解決,將安全隱患扼殺在初始階段,避免出現(xiàn)更大的問題和故障。通過良好的保障,為高速公路供配電系統(tǒng)運行打下基礎。
想要解決雷害事故造成的故障問題,需要全方位做好供配電系統(tǒng)的防雷保護,特別是一些架空線路位于雷害事故多發(fā)區(qū),因此要做好防雷保護,在全線安裝避雷線,并更換防污絕緣子,特別是對于交叉跨越部位,要安裝避雷裝置。對于35 kV 及以下變電站,則安裝相應的獨立避雷針,同時安裝所需的消弧線圈以及自動重合閘,從而提升防雷害的有效性。
基于線路短路故障的特點,應該在高速公路供配電系統(tǒng)中安裝繼電保護裝置,當線路處于超負荷的情況時,繼電保護就可以觸發(fā)保護功能,及時跳閘,使得存在故障的線路被切斷,這樣就可以避免故障的不利影響繼續(xù)擴大,也能夠讓沒有發(fā)生故障的線路繼續(xù)正常運行,并且同時可以啟動備用電源,從而保障高速公路供配電系統(tǒng)正常運行。如圖1所示。
為了解決此故障,需要維護人員加強日常的巡視工作,尤其是重視夜間巡視,充分了解設備線夾發(fā)熱燒損的表現(xiàn),特別是在燒損初期,會出現(xiàn)發(fā)光和發(fā)熱的現(xiàn)象,因此維護人員一定要做好針對性巡視和排查,并進一步加強監(jiān)管,在遇到故障時,要進一步強化對采購設備的檢驗工作,保證其性能安全可靠,并做好定期更換工作。
為了加強對污閃故障的排除,高速公路供配電維護人員需要通過應用防污絕緣子來防治污閃故障,尤其是在系統(tǒng)設計過程中,要充分考慮客觀情況,相應地提升絕緣等級,或者增加防污閃設備,如圖2所示。
圖1 高速公路供配電系統(tǒng)繼電保護設計圖
圖2 高速公路供配電污閃設置示意圖
在系統(tǒng)運行過程中,定期做好清掃清洗工作,保持線路絕緣部位的干凈整潔,對于有可能出現(xiàn)污閃的部位噴涂防污閃涂料。而對于出現(xiàn)污閃故障的部位,要全方位進行分析和思考,找到問題的癥結所在,分析故障產(chǎn)生的原因,然后相應地增加排除產(chǎn)生污閃的可能性措施,避免污閃故障的再次發(fā)生。同時也進一步加強巡視工作,做好檢驗工作,特別是在車流量高峰期,要做好日間和夜間的巡視工作,及時發(fā)現(xiàn)問題并處理,從而保障高速公路供配電系統(tǒng)的正常運行。
在排除鼠害問題時,要求高速公路變電站以及開閉所在修建時認真執(zhí)行防鼠封堵操作,要相應地安設粘鼠板、捕鼠籠、超聲波滅鼠器等設備,布置于電纜溝,變壓器室等部位,并定時檢查,及時清理。而在供配電系統(tǒng)設計過程中,要在鼠患多發(fā)地區(qū)做好完善的防鼠措施,要加大觀察力度,分析鼠患移動的規(guī)律和跡象,及時做好防鼠工作,完善相應的滅鼠措施。特別是在線路敷設路徑設計過程中,要將鼠患這一因素考慮在內(nèi),避免敷設施工阻礙老鼠運行的路徑,從而有效降低鼠患。
在設備安裝和維護過程中,一定要嚴格遵守公路養(yǎng)護技術規(guī)范的相關規(guī)定進行安裝。供配電系統(tǒng)維護單位在進場后,需要全方位把控供配電系統(tǒng)設施的運行狀態(tài),做好深入地摸底調(diào)查,然后基于結果做好相應的維護工作。
高速公路供配電系統(tǒng)在運行過程中會出現(xiàn)多種故障問題,對于系統(tǒng)運行以及高速公路的正常營運都會產(chǎn)生非常大的影響?,F(xiàn)階段高速公路對供配電系統(tǒng)的監(jiān)控,還是以人工巡查的方式為主,它對供配電系統(tǒng)的監(jiān)測無法做到全覆蓋,而且只能在供配電系統(tǒng)系統(tǒng)發(fā)生故障后,才會對故障點進行排查和處理,具有一定的滯后性,這不但會影響高速公路服務水平,對高速公路營運來說還是個安全隱患,因此,在對供配電系統(tǒng)運行過程中,應做到以下幾點:(1)建立電力監(jiān)控系統(tǒng),實時監(jiān)測高速公路供配電系統(tǒng),提高巡查效率;(2)強化設計工作,落實故障問題處理,并全面排查和處理存在共性的故障;(3)相應地安裝保護裝置,增加日常維護和檢測的頻率,從而保障設備的運行質量。只有這樣,才能夠更好地排除故障問題,保證高速公路供配電系統(tǒng)運行質量。