配電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分。配電線路點(diǎn)多、面廣、線長(zhǎng),走徑復(fù)雜,設(shè)備質(zhì)量參差不齊,受氣候、地理、環(huán)境的影響較大,又因直接連接客戶端,供用電情況復(fù)雜,這些都直接或間接影響了配電線路的安全運(yùn)行,造成設(shè)備故障率居高不下,故障原因也遠(yuǎn)比輸電線路復(fù)雜。據(jù)統(tǒng)計(jì),固原供電局管轄區(qū)域內(nèi)有50條10kV配電線路參與故障跳閘考核,線路總長(zhǎng)2310km,10kV配電線路在2006年發(fā)生故障跳閘共24次,達(dá)到0.01次/千米•年(0.48次/條•年)。通過(guò)對(duì)故障分析,試著找出配電線路故障客觀規(guī)律,并提出預(yù)防措施。
1 全年線路故障跳閘趨勢(shì)
從圖1中可知,在每年5、6月份線路跳閘次數(shù)最多,而在11、12月份故障跳閘沒(méi)有發(fā)生。配電線路暴露在野外,極易受到外界因素,特別是氣候因素的影響。4~8月份雷電天氣較多,全年干旱、少雨、少雪,偶有大暴雨,屬典型大陸性干旱氣候,沙塵多,雨量小,晝夜溫差大。氣候變化的季節(jié)性特點(diǎn),決定了配電線路故障的季節(jié)性也很明顯。從每年跳閘情況看,在4~8月份之間,線路故障跳閘比較嚴(yán)重,與雷電天氣關(guān)系較大。其他月份的平常天氣,線路跳閘次數(shù)相對(duì)也比較少。近幾年冬天是暖冬天氣,11、12月份氣候相對(duì)較暖和、較穩(wěn)定,因此設(shè)備運(yùn)行也較穩(wěn)定。從以上分析,說(shuō)明10kV配電線路整體抗御自然災(zāi)害的能力還較低,即設(shè)備的安全系數(shù)較低。
2 跳閘嚴(yán)重的配電線路
據(jù)統(tǒng)計(jì)全年故障次數(shù)較高的配電線路,年故障2次及以上的線路5條,跳閘總次數(shù)13次,占到全年總跳閘24次的54.1%。說(shuō)明10kV配電線路故障跳閘集中在個(gè)別幾條線路上,而這幾條線路中除北郊變電站111中山街線外,其他幾條線路都沒(méi)有經(jīng)過(guò)徹底改造,線路狀況較差,線路元件老化嚴(yán)重,線路的故障隱患一直得不到消除,只要發(fā)生系統(tǒng)設(shè)備故障,或受到氣候、外力破壞等因素的影響,線路就發(fā)生跳閘,特別是氣候發(fā)生突變時(shí),線路跳閘就比較嚴(yán)重,也相對(duì)較集中。如彭陽(yáng)變電站122紅河線3次故障,發(fā)生在4~8月份之間,而且全部與雷電有關(guān)。因此,這幾條線路在設(shè)備運(yùn)行中,需多加強(qiáng)管理,加強(qiáng)消除缺陷,適時(shí)進(jìn)行改造,進(jìn)一步降低故障跳閘率。
3 10kV線路故障跳閘分析
10kV配電線路故障分類統(tǒng)計(jì),見(jiàn)表1。
從表1看出,線路故障的主要原因是部分未改造線路中絕緣子老化嚴(yán)重,設(shè)備固有的隱患沒(méi)有消除,在氣候發(fā)生突變時(shí),線路跳閘尤為嚴(yán)重。其次是戶外電纜頭受雷擊現(xiàn)象嚴(yán)重,說(shuō)明電纜頭制作工藝存在問(wèn)題,電纜頭抵御雷電攻擊的能力較差。另外,樹(shù)障和用戶設(shè)備故障也是造成線路故障的重要因素,以上原因造成的故障占到了整個(gè)線路故障的66.7%。
4 線路故障原因分析
4.1因線路設(shè)備自身缺陷造成線路故障
部分未改造配電線路的一般情況是線路長(zhǎng),分支多,設(shè)備老化嚴(yán)重,低值絕緣子較多,避雷器損壞的也較多,導(dǎo)線松弛,部分檔距弧垂過(guò)大,導(dǎo)線易混線等。這些都有可能引起線路故障,造成故障率居高不下。在運(yùn)行方面,因零值、低值絕緣子得不到及時(shí)更換,容易造成接地故障。部分配電線路避雷器長(zhǎng)期不作維護(hù),防雷效果較差,容易造成線路接地或雷雨天引起雷電過(guò)電壓事故。
在戶外電纜頭的制作方面,由于工藝較粗糙,電纜頭密封、接地等處理不良,使得電纜頭抵御雷電攻擊的能力較差。容易造成電纜頭雷擊燒毀,進(jìn)而使線路發(fā)生跳閘。配電變壓器發(fā)生故障也易造成線路跳閘,如跌落式熔斷器燒毀、引線斷落等造成線路故障。
4.2因外部因素造成線路故障
樹(shù)障是引起線路跳閘的一個(gè)重要原因,尤其在大風(fēng)大雨天的動(dòng)作跳閘,重合成功的,有可能就是樹(shù)障引起的。樹(shù)障清理一直是供電企業(yè)線路運(yùn)行的一個(gè)難題,清理樹(shù)障的難度主要是難砍伐、難修剪、與樹(shù)主矛盾大,隨清隨種的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。
用戶設(shè)備故障引起的線路跳閘也比較多。長(zhǎng)期以來(lái),部分用戶的設(shè)備得不到維護(hù),設(shè)備老化、陳舊,絕緣狀況差,容易發(fā)生故障,而這種故障往往會(huì)引起配電線路跳閘。
外力破壞是造成線路跳閘的又一主要因素。這種破壞主要來(lái)自村民私自操作變壓器、盜竊分子在線路上盜竊電力設(shè)備或盜割電線,發(fā)生以上現(xiàn)象,有可能使裸金屬直接搭接在運(yùn)行的裸導(dǎo)線上,造成相間短路故障跳閘。車輛撞擊電桿也是重要的外力破壞因素,電桿被撞后很容易引起線路跳閘,這種現(xiàn)象主要發(fā)生在市區(qū)、縣城或集鎮(zhèn)等人口密集地區(qū),在這些地區(qū)電桿密度較大,車輛較多,電桿被撞的幾率也較大。
異物導(dǎo)電也是引起線路跳閘的外部因素。當(dāng)鐵絲等被投擲到線路上,立即造成線路跳閘。
5 預(yù)防措施
5.1強(qiáng)化運(yùn)行管理
從運(yùn)行角度考慮,運(yùn)行人員要按運(yùn)行規(guī)程要求,按時(shí)巡視設(shè)備,及時(shí)、準(zhǔn)確提供設(shè)備缺陷,為檢修試驗(yàn)提供依據(jù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故隱患,及時(shí)檢修,從而降低線路故障率。從“嚴(yán)”“勤”“細(xì)”“熟”上下功夫。應(yīng)加強(qiáng)絕緣子、避雷器、電纜的運(yùn)行維護(hù)。按周期開(kāi)展預(yù)防性試驗(yàn)工作,加大檢修力度,及時(shí)消除設(shè)備缺陷,不留隱患。針對(duì)電纜頭制作工藝差的問(wèn)題,應(yīng)加大電纜維護(hù)人員的技能培訓(xùn)力度,實(shí)行考核上崗。
5.2線路更新改造
應(yīng)該抓住農(nóng)網(wǎng)完善化工程的機(jī)會(huì),對(duì)未改造線路進(jìn)行徹底改造,更新線路設(shè)備,增強(qiáng)配電線路防御自然災(zāi)害的能力。目前,應(yīng)針對(duì)線路跳閘較嚴(yán)重的幾條線路,盡快列入計(jì)劃,進(jìn)行線路改造,使設(shè)備達(dá)到安全要求。對(duì)線路未裝設(shè)分段斷路器的,應(yīng)盡快改造。
5.3加強(qiáng)樹(shù)障清理工作,部分線段進(jìn)行絕緣化改造
要進(jìn)一步加大樹(shù)障清理力度,在一些導(dǎo)線下樹(shù)木集中區(qū)、樹(shù)障重災(zāi)區(qū),應(yīng)考慮線路絕緣化改造,減少線路故障跳閘。絕緣化改造應(yīng)結(jié)合目前線路現(xiàn)狀采用架空絕緣導(dǎo)線。
5.4加強(qiáng)用戶設(shè)備監(jiān)管
部分用戶考慮到經(jīng)濟(jì)投入的問(wèn)題,主觀上不愿意對(duì)設(shè)備投資維護(hù),使之在設(shè)備安全管理上存在一定程度的管理真空,因此,部分用戶設(shè)備陳舊得不到維護(hù)。這種狀況對(duì)配電線路的安全運(yùn)行極為不利,供電企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)管力度,督促用戶對(duì)其設(shè)備進(jìn)行維護(hù)或改造。要經(jīng)常進(jìn)行檢查,向用戶提出整改意見(jiàn)。對(duì)不具備運(yùn)行條件的設(shè)備,建議用戶退出運(yùn)行,防止造成更大的損失。
5.5做好防外力破壞工作
配電線路外力破壞現(xiàn)象比較嚴(yán)重。應(yīng)采取措施進(jìn)行防范。
在線路桿塔上懸掛警告標(biāo)識(shí)牌、書(shū)寫(xiě)宣傳標(biāo)語(yǔ)等,勸告不要攀登帶電桿塔,不要打破線路絕緣子或在導(dǎo)線上扔鐵絲類異物,不要在線路附近放風(fēng)箏等。要加強(qiáng)對(duì)外力破壞和盜竊重災(zāi)區(qū)的防范工作。
有計(jì)劃、有組織地散發(fā)宣傳單、張貼宣傳畫(huà)、粉刷標(biāo)語(yǔ)等,積極開(kāi)展群眾護(hù)線工作,確立群眾護(hù)線員,對(duì)有功人員進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)。
針對(duì)違章建筑,從建設(shè)初期就應(yīng)進(jìn)行解釋、勸阻。
逐年解決線路走廊內(nèi)的清障工作。對(duì)盜竊電能或電力設(shè)施,造成比較嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失或引發(fā)重大事故的盜竊分子,通過(guò)公安系統(tǒng)立案?jìng)善?,切?shí)打擊盜竊分子的囂張氣焰。
和城建部門(mén)及山田建設(shè)部門(mén)取得聯(lián)系,配合做好安全生產(chǎn)中的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工等工作,不留電力事故隱患。
配電線路故障成因復(fù)雜,使線路故障率較高,預(yù)防配電線路故障是一項(xiàng)長(zhǎng)期、艱巨的任務(wù),應(yīng)通過(guò)實(shí)踐不斷總結(jié)、不斷提高。認(rèn)真分析研究造成配電線路故障的內(nèi)因、外因,進(jìn)而采取有效的防范措施,是確保配電線路安全運(yùn)行的一項(xiàng)重要工作。配電線路故障跳閘和季節(jié)的變化有密切的聯(lián)系,線路運(yùn)行人員和安全管理人員應(yīng)積極關(guān)注當(dāng)?shù)氐臍庀箢A(yù)報(bào)。分析短期和歷史氣象資料,提前做好防范措施。對(duì)部分線路進(jìn)行更新改造,提高線路運(yùn)行、檢修水平是降低配電線路故障跳閘的重要保證。