10kV配電線路常見(jiàn)故障分析與運(yùn)檢管理研究

宜興市供電分公司 韓 平

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的生活水平也在逐漸地提高，電力的使用在生活中也越來(lái)越廣泛，為了能夠滿足社會(huì)生產(chǎn)需求，進(jìn)一步提高人們的生活水平，對(duì)于完善電力的安全和穩(wěn)定發(fā)展管理至關(guān)重要。10kV 配電線路在我國(guó)的應(yīng)用范圍較為廣泛，在生活用電和市政工程以及商場(chǎng)中都普遍應(yīng)用。雖然該配電線路的使用價(jià)值較高，但是一旦出現(xiàn)故障，其所造成的影響較大。另外，如果配電線路出現(xiàn)故障后，不能及時(shí)處理和維修，隨著時(shí)間的拖延，所造成的經(jīng)濟(jì)損失也較大[1]。在電網(wǎng)中，配電線路是電力系統(tǒng)的關(guān)鍵，為此如果想要電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定的發(fā)展，必須對(duì)配電線路維修和運(yùn)檢管理進(jìn)行研究，保證電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

1 10kV 配電線路高頻故障產(chǎn)生的原因

1.1 外力故障

圖1 接地故障圖

一是位于公路邊的配電線路容易發(fā)生故障，因?yàn)檐囕v在通過(guò)路段時(shí)由于駕駛?cè)藛T操作不當(dāng)，將電桿撞斷導(dǎo)致線路接地故障。二是在市政工程建設(shè)過(guò)程中造成配電線路發(fā)生故障，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，市政工程建設(shè)也逐漸發(fā)展了起來(lái)。一般在工程建設(shè)施工過(guò)程中會(huì)挖掘地面，這樣很容易挖掘到深埋在地下的配電線。另外，由于市政工程建設(shè)工期較為緊張，施工人員在施工過(guò)程中遇到線路后并沒(méi)有及時(shí)的進(jìn)行轉(zhuǎn)移處理，導(dǎo)致線路接地故障的發(fā)生。三是地域的問(wèn)題，在一些山區(qū)復(fù)雜的地域，由于配電線路位置處于比較偏僻的路段，工程人員對(duì)該地區(qū)的配電線路缺乏管理，同時(shí)檢修任務(wù)繁重[2]。

圖2 短路故障圖

1.2 線路的短路現(xiàn)象

一是避雷裝置，在雨季頻繁的季節(jié)，配電線路會(huì)受到一系列的影響從而導(dǎo)致線路發(fā)生短路現(xiàn)象。10kV 的配電線路距離居民生活區(qū)較遠(yuǎn)，在空曠的地區(qū)會(huì)遭到雷擊，由于我國(guó)的避雷裝置采用的是PS-15針式絕緣子，在長(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)后，這種裝置會(huì)出現(xiàn)老化的現(xiàn)象，導(dǎo)致不能較好的預(yù)防雷擊，致使配電線路遭受到損害，造成經(jīng)濟(jì)的損失。二是在一些廠區(qū)內(nèi)，工廠在生產(chǎn)加工過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)大量的粉塵以及大量具有腐蝕性的氣體，這些物質(zhì)會(huì)使配電線路遭受腐蝕，導(dǎo)致短路[3]。

1.3 設(shè)施的故障

配電設(shè)施作為10kV 配電線路的重要組成部分，其中變壓器的質(zhì)量會(huì)嚴(yán)重影響到配電線路系統(tǒng)的運(yùn)作。配電設(shè)備溫度的升高以及變壓器負(fù)荷不平衡都會(huì)在用電的高峰期發(fā)生。另外，由于一些操作人員對(duì)配電裝置的使用不規(guī)范也會(huì)嚴(yán)重的影響到線路正常運(yùn)行。

2 尋找故障點(diǎn)的常用方法

2.1 判定故障的性質(zhì)

如果配電線路發(fā)生故障后，工作人員要及時(shí)到達(dá)故障的發(fā)生點(diǎn)，要對(duì)故障進(jìn)行相應(yīng)的判定，檢查判斷屬于哪類故障，這樣可以為后續(xù)的維修作出判斷，對(duì)提高維修效率有較大的幫助。

2.2 搜查故障

在配電路線出現(xiàn)重大故障后，可以先對(duì)其施工圖進(jìn)行相應(yīng)的分析，然后在圖紙上找到故障的發(fā)生位置。同時(shí)，要對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行故障類型的判定，如果線路是發(fā)生短路現(xiàn)象，就要對(duì)故障點(diǎn)和供電點(diǎn)這段線路進(jìn)行檢修，以免再一次發(fā)生故障。該檢修模式所消耗的財(cái)力和物力較大，一般情況下不建議采用。

2.3 高科技精準(zhǔn)故障定位法

配電線路在發(fā)生故障后，為了能夠高效的進(jìn)行搶修，快速的找到故障點(diǎn)是至關(guān)重要。所以，要采用故障采集定為系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行故障點(diǎn)的查找，該系統(tǒng)的機(jī)制是通過(guò)高頻信號(hào)的發(fā)生終端、高頻信號(hào)的接收器、監(jiān)控終端服務(wù)器等構(gòu)成。具體如圖3所示。

圖3 故障采集定位系統(tǒng)構(gòu)成圖

對(duì)配電線路和電線桿以及鐵塔之間結(jié)合點(diǎn)總數(shù)，在高頻信號(hào)發(fā)生終端發(fā)射不同頻率的信號(hào)，到距離線路遠(yuǎn)近的方式來(lái)進(jìn)行信號(hào)的采集，然后再通過(guò)數(shù)據(jù)芯片發(fā)送到監(jiān)控終端上，再由終端來(lái)進(jìn)行功率損耗情況的計(jì)算，這樣就可以大致的估計(jì)出故障的區(qū)間[4]。

一是系統(tǒng)內(nèi)各裝置安裝的形成，一般將高頻信號(hào)終端安裝在配電線路的開(kāi)始端的電箱內(nèi)，然后通過(guò)電纜線將其連接在濾波器的電源上，高頻信號(hào)采集器安裝在配電線路與電桿的連接點(diǎn)處，在線路的始末端的電桿上安裝濾波器，線路的一端連接電容，另一端接在地面上，高頻信號(hào)發(fā)生器則連接在電源的兩端，在配電線路的末端將小型阻波器安上，并且要與母線之間成串聯(lián)的方式，在電線的接入段和結(jié)束段安裝監(jiān)控終端服務(wù)系統(tǒng)。

二是故障采集定位系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)步驟，首先頻率不相同的高頻信號(hào)要通過(guò)高頻信號(hào)發(fā)生終端對(duì)配電線路和電線桿之間的連接點(diǎn)來(lái)分配，同時(shí)按照從遠(yuǎn)到近，從大到小的方式進(jìn)行分配，并且要有時(shí)間間隔的發(fā)送。其次所設(shè)頻率的高頻信號(hào)是通過(guò)電容與濾波器，以及高頻信號(hào)采集器采集的，然后再通過(guò)數(shù)據(jù)芯片將這些信息數(shù)據(jù)和位置發(fā)送到監(jiān)控的終端服務(wù)器，在監(jiān)控終端服務(wù)器收到這些信息后，通過(guò)對(duì)配電線路消耗電量頻率的差異對(duì)路段進(jìn)行判別。如果判別出的功率小于監(jiān)控終端服務(wù)器的警告值，那就可以判定故障在這一段配電線路之間。

3 配電線路運(yùn)檢管理和分析

3.1 預(yù)防的措施

一是要時(shí)刻的注重配電線路的巡檢工作。對(duì)于深埋在地下的配電線來(lái)說(shuō)，工程人員要每3個(gè)月進(jìn)行一次巡檢，在巡檢工作結(jié)束后，要將配電線路的實(shí)際情況記錄下來(lái)，若在巡檢中遇到一些異常的狀況，要及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的處理，同時(shí)要向相關(guān)的工作人員說(shuō)明情況，再由相關(guān)的工作人員向上一級(jí)進(jìn)行匯報(bào)。對(duì)于突發(fā)的事故，可以先進(jìn)行維修，然后再向相關(guān)部門進(jìn)行報(bào)告。

二是在季節(jié)交替時(shí)進(jìn)行配電線路的檢查。一般冬季是用電的高峰期，在這期間，電路的負(fù)荷程度會(huì)大大加強(qiáng)，所以要嚴(yán)格把控荷載的范圍，使電路能夠安全運(yùn)行。

三是對(duì)于電纜線的溫度問(wèn)題要倍加關(guān)注。在季節(jié)和地理位置的影響下，電纜的散熱情況會(huì)受到較大的影響。所以必須對(duì)電纜進(jìn)行定期的維護(hù)，預(yù)防安全事故的發(fā)生。

四是對(duì)于線路來(lái)說(shuō)，電線的腐蝕現(xiàn)象是較為嚴(yán)重的故障之一。線路在使用的年限較長(zhǎng)時(shí)，都會(huì)出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象，特別是在一些比較偏遠(yuǎn)的地區(qū)，容易導(dǎo)致線路失修，致使發(fā)生故障。為了防止這種情況的出現(xiàn)，這些地區(qū)的線路表面應(yīng)加強(qiáng)防護(hù)。

表1 某線路改造前后故障停電時(shí)間對(duì)比

3.2 運(yùn)檢管理的分析

一是隨著配電線路密度的增加，有必要對(duì)配電線路進(jìn)行改革，更新信息，形成系統(tǒng)的管理。在實(shí)際管理中，可以利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、無(wú)線傳輸?shù)刃畔⑵脚_(tái)來(lái)提高檢測(cè)管理的效率。電路的智能管理和使用主要有以下幾個(gè)部分：統(tǒng)計(jì)各個(gè)地方的用電量，如果出現(xiàn)了電量突然增加的現(xiàn)象，可以直接通過(guò)數(shù)據(jù)，提前進(jìn)行防治；危險(xiǎn)路段的線路應(yīng)定期、及時(shí)地進(jìn)行檢查，以防出現(xiàn)異常情況；防雷裝置必須有一個(gè)單獨(dú)的系統(tǒng)，防雷裝置主要用于防止雷擊對(duì)電路造成的損壞，在檢查時(shí)也屬于單個(gè)系統(tǒng)[5]。如果智能分別管理所有數(shù)據(jù)和電路，在故障問(wèn)題出現(xiàn)的時(shí)候，可以根據(jù)線路的具體情況來(lái)進(jìn)行維修和養(yǎng)護(hù)。同時(shí)，在對(duì)其進(jìn)行改革施工的過(guò)程中要嚴(yán)格的按照規(guī)范來(lái)進(jìn)行。

表2 同桿架設(shè)線路橫擔(dān)間的最小垂直距離

二是一體化管理。在過(guò)去的管理模式中存在較多問(wèn)題，如果不再使用這種模式，應(yīng)該具體說(shuō)明月和年度的新的管理模式。維護(hù)規(guī)劃配電線路運(yùn)行狀態(tài)，管理和運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)線路需求實(shí)時(shí)更新、管理模型調(diào)整。依靠排序和管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄線路短路和單相地面故障數(shù)據(jù)，主動(dòng)制定并嘗試相應(yīng)的計(jì)劃，實(shí)時(shí)解決線路運(yùn)行中的安全問(wèn)題，減少管理模式的延遲各種問(wèn)題的可能性。

三是安全制度的落實(shí)。配電機(jī)組下屬機(jī)組的安全責(zé)任體系是配電線路的安全生產(chǎn)基地，包括單位負(fù)責(zé)人和安全檢查人員的安全責(zé)任制度，建立安全責(zé)任制度和建立健全的組織制度是運(yùn)驗(yàn)管理的任務(wù)。目標(biāo)是建立主管部門監(jiān)督安全，上下兩級(jí)相互監(jiān)督。服務(wù)需要系統(tǒng)成員的團(tuán)結(jié)和協(xié)作，擴(kuò)張安全活動(dòng)日和安全生產(chǎn)責(zé)任安全分析會(huì)議動(dòng)態(tài)管理，這不僅可以為緊急情況做好準(zhǔn)備，還可以改進(jìn)工作方式。安全工作和員工的責(zé)任感是有效的運(yùn)輸檢查操作方式，具有可靠的保障。

四是培養(yǎng)維修人員的專業(yè)能力。如果維修人員不具備維修檢查所需的專業(yè)技能，在維修過(guò)程中往往會(huì)忽略一些小問(wèn)題，而這些小問(wèn)題最終會(huì)釀成大問(wèn)題，將造成配電線路的損失。因此，進(jìn)行專業(yè)人員的培訓(xùn)是必要的，必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的考試，并且在開(kāi)始工作時(shí)，要同有經(jīng)驗(yàn)的工程人員進(jìn)行實(shí)踐的操作，在實(shí)際操作的過(guò)程中不斷提升自我的專業(yè)水平。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，在發(fā)電過(guò)程中，配電線路運(yùn)檢管理是工作的中心。電力線路受到外部環(huán)境的影響會(huì)造成線路故障。因此，要加強(qiáng)配電線路日常生產(chǎn)監(jiān)督管理，及時(shí)更換配電線路，減少配電線路對(duì)供電的影響。