蘭 濤
(中國(guó)神華能源股份有限公司國(guó)華惠州熱電分公司,廣東 惠州516082)
根據(jù)近年來(lái)某公司6kV配電線路的實(shí)際運(yùn)行狀況,筆者對(duì)其常見(jiàn)故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析,探尋故障發(fā)生原因,并有針對(duì)性地提出防范對(duì)策,以期為其他電力企業(yè)提高6kV配電線路的管理水平提供一些有益的借鑒。
6kV配電線路多采用架空線,以鋼芯鋁絞線為導(dǎo)線。架空線路多分布于曠野地區(qū),這極大地增加了線路遭受雷擊的幾率??偟恼f(shuō)來(lái),引發(fā)6kV配電線路雷擊事故的原因主要有以下幾個(gè)方面:(1)避雷器接地不當(dāng)。裝設(shè)避雷器是防止雷擊的有效措施,為此該公司所轄地區(qū)6kV配電線路上都裝設(shè)避雷器,并經(jīng)接地引下線與土壤中的接地裝置相連。按照規(guī)定,6kV配電線路安裝在柱上變壓器處,變壓器低壓繞組中性點(diǎn)、變壓器外殼、變壓器高壓側(cè)的避雷器應(yīng)該同時(shí)接地,但實(shí)際調(diào)研卻并非如此。此外,6kV配電線路還存在接地引下線斷開、嚴(yán)重腐蝕等現(xiàn)象,導(dǎo)致接地線和接地極未可靠連接,避雷器不能發(fā)揮應(yīng)有功效,從而導(dǎo)致雷擊事故的發(fā)生。(2)防雷設(shè)計(jì)時(shí)考慮的雷暴日數(shù)值偏低。6kV配電線路在設(shè)計(jì)初期,主要是根據(jù)所轄地區(qū)雷暴日數(shù)值來(lái)確定防雷方案的,然而設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮的是城市地區(qū)而忽視了曠野地區(qū)。而6kV配電線路目前有很多都架設(shè)在比較空曠的地區(qū),局部雷電活動(dòng)比較頻繁,因此較低的雷暴日數(shù)值會(huì)造成線路達(dá)不到相應(yīng)的防雷要求,從而導(dǎo)致雷擊事故的發(fā)生。(3)桿塔接地電阻較大。降低桿塔接地電阻是防雷的常用措施,6kV配電線路多使用桿內(nèi)鋼筋直接接地,沒(méi)有采用專門的接地極,此種做法在很多時(shí)候都難以達(dá)到防雷要求。根據(jù)測(cè)量,6kV配電線路的接地電阻普遍都比較大,因此容易發(fā)生雷擊事故。
1.2.1 安裝避雷器
安裝避雷器是防雷的常見(jiàn)措施,采用不同的安裝方式所獲得的效果會(huì)有差異,具體說(shuō)來(lái):(1)避雷器安裝在易擊桿。對(duì)于6kV配電線路而言,在臨水處、地勢(shì)較高處、線路轉(zhuǎn)角處和檔距較大處容易發(fā)生雷擊事故,因此需要在易擊桿上安裝避雷器。實(shí)踐表明,隨著易擊桿上安裝避雷器數(shù)量的增多,6kV配電線路的耐雷水平逐漸升高,但當(dāng)左右兩側(cè)各安裝3組避雷器時(shí),已經(jīng)可以耐受97%的雷擊,此時(shí)再增加避雷器的數(shù)量已沒(méi)有太大意義。(2)每隔3桿安裝一組避雷器。研究表明,每隔3桿安裝一組避雷器能對(duì)絕緣子起到保護(hù)作用,并可在一定程度上降低雷電流傳播方向上桿塔絕緣子的兩端電壓。
1.2.2 降低接地電阻
降低接地電阻的措施較多,在選擇時(shí)需要綜合考慮線路周圍的土壤電阻率、地質(zhì)、地勢(shì)、配變?cè)O(shè)備等因素。目前降低接地電阻的措施主要包括以下幾類:第一類是深埋式接地極,即將接地極埋在土壤電阻率較低的深層土壤中;第二類是水平外延接地極,即將接地極設(shè)置為水平放射式;第三類是填充電阻率較低的物質(zhì),即在接地極周圍填充高效膨潤(rùn)土降阻防腐劑。
1.2.3 安裝保護(hù)間隙
保護(hù)間隙在正常情況下是絕緣的,當(dāng)6kV配電線路遭受雷擊后,保護(hù)間隙被擊穿從而將大量雷電流泄入大地,這就大幅降低了電壓。保護(hù)間隙具有構(gòu)造簡(jiǎn)單且維護(hù)便利的特征,有角型、球型和棒型3種結(jié)構(gòu)。以目前使用較多的角型間隙為例,當(dāng)配電線路遭受雷擊時(shí),電弧會(huì)沿著羊角迅速向上移動(dòng)而被拉長(zhǎng),不會(huì)引發(fā)間隙的嚴(yán)重?fù)p傷,同時(shí)可有效減少雷擊時(shí)絕緣子炸裂等故障,因此防雷效果良好。
1.2.4 安裝自動(dòng)重合閘裝置
統(tǒng)計(jì)顯示,6kV配電線路重合閘成功率可以達(dá)到80%,線路在遭受雷擊后,多數(shù)都能夠在跳閘后自行恢復(fù)絕緣,因此根據(jù)實(shí)際情況來(lái)安裝自動(dòng)重合閘裝置對(duì)于防雷是行之有效的。目前,6kV配電線路安裝自動(dòng)重合閘裝置的還比較少,并且安裝時(shí)針對(duì)性較差,導(dǎo)致某些雷擊率較高的線路沒(méi)有安裝自動(dòng)重合閘裝置,而某些雷擊率較低的線路卻安裝了,因此有必要結(jié)合6kV配電線路的運(yùn)行數(shù)據(jù),根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果來(lái)提高自動(dòng)重合閘裝置安裝的針對(duì)性。
6kV配電線路上連接點(diǎn)較多,而設(shè)備連接點(diǎn)是故障頻發(fā)地區(qū),該處電阻增加會(huì)導(dǎo)致局部過(guò)熱而導(dǎo)致線路和設(shè)備燃燒。
統(tǒng)計(jì)6kV配電線路設(shè)備線夾故障約28起,分析后總結(jié)故障原因主要包括以下幾個(gè)方面:公司運(yùn)維人員工作不到位,沒(méi)有擰緊松動(dòng)的螺絲而導(dǎo)致接觸電阻增大,電流流過(guò)接頭發(fā)熱而燒壞設(shè)備線夾;使用鐵螺絲來(lái)連接設(shè)備線夾和觸頭,由于不同材料間存在電位差而導(dǎo)致接頭的氧化松弛,從而造成設(shè)備線夾燒壞;隔離開關(guān)和設(shè)備線夾接觸面較小,鐵屑的存在造成連接點(diǎn)接觸不良;因負(fù)荷過(guò)大、電流過(guò)大而造成線路開關(guān)線夾過(guò)熱燒壞;線路過(guò)電壓、短路故障或過(guò)負(fù)荷等對(duì)設(shè)備線夾造成沖擊,從而導(dǎo)致連接處損壞。
當(dāng)發(fā)生6kV配電線路設(shè)備線夾故障時(shí),維修人員需要停電進(jìn)行檢修,此時(shí)會(huì)給用戶的正常用電造成影響,同時(shí)給電力企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為了防范此種故障的發(fā)生,可以將隔離開關(guān)靜觸頭和設(shè)備線夾做成一體式“線夾觸頭”,將導(dǎo)線和隔離開關(guān)進(jìn)行直接連接,從而降低6kV配電線路設(shè)備線夾故障的發(fā)生率。采用此種方式具有很多優(yōu)點(diǎn),例如,可以減小檢修人員的工作量,提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益;優(yōu)化隔離開關(guān)和設(shè)備線夾的連接方式,杜絕由線夾燒壞造成的各種事故,提高線路運(yùn)行可靠性;避免螺絲固定和點(diǎn)面接觸,不會(huì)發(fā)生接觸面積小、接觸電阻過(guò)大和接觸不良等問(wèn)題。
雖然國(guó)家法律明文規(guī)定,盜竊導(dǎo)線、變壓器和其他電氣設(shè)備是違法犯罪行為,但受到巨大經(jīng)濟(jì)利益的誘惑,不少不法分子還是利用特殊工具來(lái)實(shí)施盜竊行為,這給配電線路的安全運(yùn)行埋下了巨大隱患。此外,一些居民由于缺乏相關(guān)認(rèn)識(shí),會(huì)隨意攀爬桿塔,或在桿塔周圍進(jìn)行挖掘以種植蔬菜等,這些都會(huì)對(duì)其人身安全造成威脅。
針對(duì)上述事件,電力企業(yè)要加強(qiáng)宣傳力度,讓用戶了解到保護(hù)電力設(shè)施的重要性、盜竊電力設(shè)施的違法性和應(yīng)受處罰性,從而營(yíng)造良好的電力設(shè)施保護(hù)氛圍,讓全民都參與到電力設(shè)施的保護(hù)中來(lái)。與此同時(shí),電力企業(yè)要配合有關(guān)部門,加大對(duì)電力設(shè)施盜竊的查處力度,構(gòu)建一支既懂相關(guān)法律知識(shí)又懂專業(yè)知識(shí)的工作隊(duì)伍,通過(guò)合理的激勵(lì)機(jī)制來(lái)提高工作人員查處和打擊電力設(shè)施盜竊事件的熱情,并且將相關(guān)處罰結(jié)果定期展示給相關(guān)用戶,讓用戶了解電力設(shè)施盜竊行為的嚴(yán)重后果,從而切實(shí)維護(hù)電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。
6kV配電線路分支多且線徑長(zhǎng),很多設(shè)備已經(jīng)超過(guò)了使用年限,處于超年限運(yùn)行狀態(tài),很容易發(fā)生故障。此外,6kV配電線路走廊的清障工作不夠徹底,轄區(qū)內(nèi)存在很多違章建筑,并且避雷器不能夠正常運(yùn)作,這些都導(dǎo)致了6kV配電線路的故障率居高不下。
針對(duì)上述情況,電力企業(yè)要對(duì)6kV配電線路的運(yùn)行情況進(jìn)行排查,及時(shí)更換老舊設(shè)備,對(duì)損壞的設(shè)備進(jìn)行檢修,同時(shí)徹底做好線路走廊內(nèi)的清障工作。此外,電力企業(yè)要將狀態(tài)檢修和定期檢修相結(jié)合,確保設(shè)備可靠運(yùn)行。
從全文分析可知,導(dǎo)致6kV配電線路發(fā)生故障的原因多樣且復(fù)雜,預(yù)防6kV配電線路故障的發(fā)生是一項(xiàng)系統(tǒng)且艱巨的任務(wù),要求電力企業(yè)根據(jù)調(diào)研結(jié)果和故障發(fā)生原因,制定針對(duì)性預(yù)防對(duì)策,從而提高故障預(yù)防的準(zhǔn)確性和針對(duì)性。
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