吳錦圖
海南電網(wǎng)有限責(zé)任公司儋州供電局 海南 儋州 571700
在低壓臺(tái)區(qū)線(xiàn)路正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程之中,主要采取了三相四線(xiàn)制這一接線(xiàn)模式的電路,其中零線(xiàn)僅僅是在變壓器周?chē)M(jìn)行接地,而其他部分的零線(xiàn)并不會(huì)重復(fù)進(jìn)行接地。一般而言使用這一接線(xiàn)模式的供電系統(tǒng)會(huì)被應(yīng)用在用戶(hù)較為分散、以架空線(xiàn)路為主的低壓配電網(wǎng)之中。如若該系統(tǒng)處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)之下,那么零線(xiàn)之中僅僅會(huì)出現(xiàn)微弱電流甚至沒(méi)有電流。但如若出現(xiàn)了相應(yīng)的故障,那么就會(huì)讓零線(xiàn)產(chǎn)生帶電的現(xiàn)象,具體而言主要有以下幾種成因:
第一,零線(xiàn)斷線(xiàn)。由于低壓臺(tái)區(qū)架空線(xiàn)在高度方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于高壓輸電線(xiàn)路,加之周?chē)嬖谥鼮閺?fù)雜的外部環(huán)境,受到不可抗因素的影響概率更大,故而引發(fā)零線(xiàn)斷線(xiàn)的頻率也就更高。在出現(xiàn)零線(xiàn)斷線(xiàn)之后,相線(xiàn)電流會(huì)從用電電器之中流往零線(xiàn),不斷增加零線(xiàn)帶電量,導(dǎo)致用戶(hù)不能夠正常用電。
第二,變壓器接電電阻過(guò)大,甚至是接地引線(xiàn)出現(xiàn)了斷裂現(xiàn)象。部分電力公司在設(shè)計(jì)與施工接地體的過(guò)程之中,并未根據(jù)既定的接地電阻標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格進(jìn)行操作,使得接地電阻過(guò)大,在空氣與土壤的交界之處會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)中未標(biāo)明的接地體引上線(xiàn),這樣一來(lái)其被腐蝕的概率大幅上升,接地體引上線(xiàn)很容易出現(xiàn)變細(xì)或斷裂的現(xiàn)象,使接地電阻越來(lái)越大,陷入到了一個(gè)惡性循環(huán)之中,長(zhǎng)此以往中性線(xiàn)會(huì)出現(xiàn)開(kāi)路,其電壓就會(huì)不斷上升直至帶電。
第三,相線(xiàn)接地出現(xiàn)了故障。如若出現(xiàn)了這樣的現(xiàn)象,那么就會(huì)導(dǎo)致故障電流順勢(shì)進(jìn)入到接地體之中,零線(xiàn)便會(huì)不由自主地帶電。
第四,三相電流之間不夠均衡。如若電源輸出的三相電流自身本就不夠均衡,或者是低壓臺(tái)區(qū)變壓器在對(duì)電壓等級(jí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí),因?yàn)殚_(kāi)關(guān)開(kāi)斷不一致而導(dǎo)致的三相負(fù)載不夠均衡,都會(huì)讓多余的電流流入到零線(xiàn)之中,進(jìn)而出現(xiàn)零線(xiàn)帶電現(xiàn)象。
第一,分段檢測(cè)法。這一方式主要是通過(guò)對(duì)零線(xiàn)中電流的實(shí)際數(shù)值進(jìn)行測(cè)量,根據(jù)測(cè)量結(jié)果來(lái)判定故障產(chǎn)生點(diǎn)。在使用這一方式時(shí)應(yīng)當(dāng)遵循以下流程:根據(jù)先干路、后支路的原則,把整個(gè)線(xiàn)路進(jìn)行多個(gè)片段的劃分,并對(duì)每個(gè)片段中所存在的零線(xiàn)進(jìn)行篩選,根據(jù)電流表來(lái)找出其中的帶電區(qū)域,并再次縮短片段范圍進(jìn)行深入篩選,直至探尋到帶點(diǎn)故障位置。這一方式效率較低,會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間,但判定結(jié)果有著較高的準(zhǔn)確程度。
第二,分相檢測(cè)法。這一方法主要是在三相線(xiàn)路運(yùn)行期間,依次斷開(kāi)電力供應(yīng)并進(jìn)行檢修,通過(guò)交流電壓表的使用來(lái)對(duì)零線(xiàn)和停電相的電壓進(jìn)行測(cè)量,如若測(cè)量結(jié)果為0,那么就可以判定該相線(xiàn)路為發(fā)生故障部位。
第三,電壓檢測(cè)法。這一方法一般和分相檢測(cè)法聯(lián)合使用,在探尋到正確短路相線(xiàn)之后,對(duì)零電位參考點(diǎn)和領(lǐng)先的電壓數(shù)值進(jìn)行測(cè)量,可以判定數(shù)值最大的部位為故障產(chǎn)生部位。
要想最大化地降低零線(xiàn)出現(xiàn)帶電故障的概率,確保低壓臺(tái)區(qū)電力線(xiàn)路能夠穩(wěn)定且安全的運(yùn)轉(zhuǎn),必須要做好零線(xiàn)帶電故障的預(yù)防措施。針對(duì)零線(xiàn)斷線(xiàn)、變壓器節(jié)點(diǎn)電阻過(guò)大甚至接地引線(xiàn)斷裂這類(lèi)問(wèn)題,應(yīng)當(dāng)定期對(duì)接地阻抗測(cè)試儀的性能進(jìn)行測(cè)試,確保其在正常使用壽命周期之內(nèi),如若該儀器存在著故障應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行維修或更換。針對(duì)三相電流不夠均衡這類(lèi)問(wèn)題,相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行一個(gè)正確的規(guī)劃設(shè)計(jì),通過(guò)合理的手段來(lái)均勻分配三相線(xiàn)路的實(shí)際負(fù)載,確保三相電源輸出電流能夠達(dá)到既定的平衡值。同時(shí)也應(yīng)當(dāng)確保低壓臺(tái)區(qū)三相開(kāi)關(guān)有一個(gè)良好的性能,具備較高的接觸可靠性,有效防止由于某一相線(xiàn)路接觸不良而導(dǎo)致的零線(xiàn)帶電故障。
在總結(jié)零線(xiàn)帶電故障成因、故障檢測(cè)方式以及預(yù)防手段的基礎(chǔ)之上,可以研發(fā)出一種全新的低壓臺(tái)區(qū)架空線(xiàn)路零線(xiàn)帶電故障快速定位裝置,這一裝置能夠在最短的時(shí)間之內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)故障部位的定位操作,有效增強(qiáng)低壓臺(tái)區(qū)架空線(xiàn)路零線(xiàn)帶點(diǎn)故障的判斷精準(zhǔn)程度,相關(guān)工作人員能夠在檢修的時(shí)候第一時(shí)間了解到故障部位,降低檢修成本,增強(qiáng)檢修效率,保障低壓臺(tái)區(qū)線(xiàn)路的穩(wěn)定安全運(yùn)轉(zhuǎn)。
(一)低壓臺(tái)區(qū)架空線(xiàn)路零線(xiàn)帶電故障快速定位裝置仿真研究。通過(guò)有限元仿真軟件的分析與處理,可以構(gòu)建一個(gè)與實(shí)際情況相差無(wú)幾的架空線(xiàn)路零線(xiàn)模型,并利用相應(yīng)公式羅列出仿真流程,這樣一來(lái)就能夠深入分析零線(xiàn)帶電故障。接著對(duì)零線(xiàn)帶電故障的判定依據(jù)進(jìn)行研究,主要是提取基本故障特征,并與數(shù)據(jù)庫(kù)中的相關(guān)信息進(jìn)行比對(duì),進(jìn)而在最短的時(shí)間之內(nèi)得出依據(jù)。通過(guò)ATP-EMTP這一軟件可以實(shí)現(xiàn)對(duì)零線(xiàn)帶電故障的產(chǎn)生部位進(jìn)行定點(diǎn),快速縮小故障范圍,增強(qiáng)判斷效率。
(二)低壓臺(tái)區(qū)架空線(xiàn)路零線(xiàn)帶電故障快速定位裝置硬件研究。使用電子式零序電流互感器,通過(guò)原邊最小電流以及副邊最佳匝數(shù)等公式的應(yīng)用,來(lái)探尋到該裝置最佳的工作部位;通過(guò)電源抗干擾技術(shù)、電路板屏蔽技術(shù)、電路保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用,來(lái)最大化地提升該裝置中各類(lèi)硬件的抗干擾水平,以此來(lái)確保這一裝置能夠穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn);通過(guò)數(shù)據(jù)采集處理手段、信號(hào)預(yù)處理電路的設(shè)計(jì)以及無(wú)線(xiàn)傳輸來(lái)讓所得結(jié)果能夠快速傳遞給裝置中的相關(guān)部位;根據(jù)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)庫(kù)中的故障資料,構(gòu)建一個(gè)零線(xiàn)帶電故障判定模型,這樣能夠讓零線(xiàn)帶電故障的診斷有著更高的精準(zhǔn)程度。
綜上所述,低壓臺(tái)區(qū)線(xiàn)路零線(xiàn)帶電故障會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的合理運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生不利的影響,相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到這一問(wèn)題的重要性,并根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)力量,結(jié)合當(dāng)?shù)氐蛪号_(tái)區(qū)線(xiàn)路的實(shí)際情況來(lái)設(shè)計(jì)出一種低壓臺(tái)區(qū)架空線(xiàn)路零線(xiàn)帶電故障快速定位裝置,有效提升故障診斷效率及準(zhǔn)確程度,保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定且安全的運(yùn)轉(zhuǎn)。