劉 衡
(國(guó)網(wǎng)江蘇豐縣供電公司)
低壓配電系統(tǒng)在整個(gè)電力系統(tǒng)中占據(jù)舉足輕重的位置,該系統(tǒng)位于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)末端位置,涵蓋了變電站、低壓線路、高壓線路、變壓器及保護(hù)元件等多個(gè)電力模塊,低壓配電系統(tǒng)常常應(yīng)用于民用建筑,其涉及電壓不超過1000V,需要在三相、單相電氣設(shè)備的輔助支持下才能發(fā)揮正常電力傳輸、調(diào)控功能。需要注意的是像電視、空調(diào)這類三相電氣設(shè)備需要與三相電源相連接,由于設(shè)備內(nèi)部阻抗相等,因此常常存在三相對(duì)稱性負(fù)載;小型家用電器、日常照明設(shè)備通常都是單相電氣設(shè)備,由于用途、功能差異,其阻抗表現(xiàn)形式也各有不同。
熔斷器模塊作為低壓配電系統(tǒng)重要組成部分,一旦出現(xiàn)安裝不當(dāng)情況勢(shì)必會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的電力故障問題,例如將銅絲作為熔體安裝于模塊內(nèi)部,銅絲引起物理特性無法發(fā)揮正常熔斷功能,當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)短路問題時(shí)熔斷器無法行駛自動(dòng)跳閘功能,因此會(huì)對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響。低壓配電系統(tǒng)常用于家用電器的供電管理,需要采取可靠的接地保護(hù)措施,不同配電設(shè)備對(duì)于接地保護(hù)的要求各有不同,操作人員在進(jìn)行接地保護(hù)管理時(shí)需要結(jié)合安裝環(huán)境及功能結(jié)構(gòu)差異進(jìn)行合理改進(jìn)與優(yōu)化,避免因接地保護(hù)措施選擇不當(dāng)引起不必要的電力故障。隨著電力需求的不斷攀升,配電柜不僅需要安裝于室內(nèi)建筑,還需要適用于室外環(huán)境,不符合質(zhì)量監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)的配電柜長(zhǎng)期暴露于復(fù)雜室外環(huán)境,其剩余電流故障保護(hù)器在溫濕度影響下極易出現(xiàn)故障問題。
低壓配電系統(tǒng)常常采取三相四線制(TN-C系統(tǒng))的供電模式,系統(tǒng)外殼直接與電源中性處伸出的PEN線相連,隨后與N線合并到一起組成中性線,不僅降低了導(dǎo)線安裝成本,同時(shí)還能提高系統(tǒng)供電穩(wěn)定性。需要注意的是:系統(tǒng)若采取絕緣導(dǎo)線架設(shè)的安裝形式時(shí)極易引發(fā)斷線故障,即因相線斷裂引起電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),甚至引發(fā)設(shè)備燒毀的嚴(yán)重問題;因中性線斷裂引起系統(tǒng)電壓驟升、設(shè)備元件損毀等問題。變壓器作為低壓配電系統(tǒng)重要組成部分也會(huì)受到周邊環(huán)境及缺相故障的影響,當(dāng)繞組模塊連接位置焊接不良時(shí)在潮濕環(huán)境的作用下設(shè)備內(nèi)部極易出現(xiàn)短路故障;當(dāng)變壓器運(yùn)輸、存儲(chǔ)環(huán)境不佳,存在水汽、灰塵滲入問題,勢(shì)必影響變壓器內(nèi)部的絕緣油質(zhì)量;若變壓器年久失修,設(shè)備元件老化、絕緣油體積不足,就會(huì)增加絕緣油與空氣的接觸效率,進(jìn)而影響系統(tǒng)絕緣效果。
就整個(gè)低壓配電系統(tǒng)而言,其常見故障主要涵蓋了設(shè)備短路、系統(tǒng)漏電及線路超負(fù)荷三種情況。設(shè)備短路誘因極多,常見的有:電氣設(shè)備使用時(shí)間過長(zhǎng),維修保養(yǎng)不當(dāng),在季節(jié)更替時(shí)期容易發(fā)生跳閘問題;電氣設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間暴露于雷電、降雨環(huán)境,一旦遭到雷擊極易引起短路接地故障;若系統(tǒng)內(nèi)部絕緣模塊使用過于頻繁,沒有及時(shí)更換維護(hù),也會(huì)因?yàn)闋顩r不佳引起安全問題;安裝操作沒有按照規(guī)章制度進(jìn)行,日常管控不嚴(yán),也會(huì)影響電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性、安全性。系統(tǒng)漏電在低壓配電系統(tǒng)中常常發(fā)生于運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)的電力線路上,由于設(shè)備模塊、系統(tǒng)架構(gòu)日常使用過于頻繁,絕緣性能大打折扣,容易引起電流泄露問題,產(chǎn)生的熱量也會(huì)增加火災(zāi)的發(fā)生概率。如果發(fā)現(xiàn)電力線路出現(xiàn)火花及異常聲音代表系統(tǒng)內(nèi)部存在漏電問題,此時(shí)需要盡快聯(lián)系專業(yè)人員對(duì)其進(jìn)行處理,盡量將風(fēng)險(xiǎn)損失降到最低。線路超負(fù)荷指的是當(dāng)系統(tǒng)輸送電流超過電力線路最大承載能力的時(shí)候,就會(huì)出現(xiàn)超負(fù)荷故障,進(jìn)而影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
針對(duì)配電設(shè)備故障可以采取如下預(yù)防策略:隨著家用電器種類、結(jié)構(gòu)的不斷增加,低壓配電系統(tǒng)規(guī)模逐漸增大,接電、支路數(shù)量隨之攀升,因此在進(jìn)行配電所、電力桿塔規(guī)劃設(shè)計(jì)的時(shí)候需要充分考慮地理環(huán)境特點(diǎn)及維護(hù)檢修難度,并且認(rèn)真標(biāo)注、記錄配電所、桿塔位置及編號(hào),為后續(xù)的監(jiān)督管理奠定基礎(chǔ),以此確保整個(gè)電力系統(tǒng)得以長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。緊跟時(shí)代步伐,將先進(jìn)配電管理理念、前沿電器控制技術(shù)融入低壓配電系統(tǒng)中,以此提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化程度,實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能控制與管理。融入先進(jìn)控制技術(shù)的電力系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)低壓配電系統(tǒng)存在異常情況,及時(shí)發(fā)出故障告警信號(hào),為操作人員的相應(yīng)決策制定創(chuàng)造便利條件。此外,為了降低配電設(shè)備故障概率,還可以結(jié)合實(shí)際情況設(shè)計(jì)最佳線路敷設(shè)方案,以便確保自動(dòng)配電管理的順暢進(jìn)行,避免可能出現(xiàn)的單相接地問題。
受到結(jié)構(gòu)功能制約,低壓配電系統(tǒng)經(jīng)常需要配置在室外環(huán)境,不可避免地會(huì)受到雷電、雨雪、風(fēng)暴等惡劣環(huán)境威脅,由此增加了短路、漏電風(fēng)險(xiǎn)。為了避免此類故障事件的發(fā)生,在進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)需要充分考慮地質(zhì)地貌、周邊環(huán)境特點(diǎn),通過實(shí)地考察確定最適配的電線路搭設(shè)方案,選擇最佳桿塔加固方式,以此加強(qiáng)塔桿穩(wěn)定性;若條件允許可以適當(dāng)進(jìn)行防風(fēng)拉線處理,通過在系統(tǒng)添加對(duì)應(yīng)設(shè)備的方式,降低自然因素對(duì)整個(gè)配電設(shè)備及電力線路的不良影響。
針對(duì)系統(tǒng)短路故障可以采取以下預(yù)防策略:若電力線路應(yīng)用在TN-C系統(tǒng)之中,就需要結(jié)合電流流量適當(dāng)調(diào)整零線種類,通過增加零線橫截面積的方式提高線路機(jī)械強(qiáng)度,規(guī)避可能出現(xiàn)的斷路問題;做好零線接頭位置、連接位置的加固處理,選擇最佳加固材料,降低斷路故障發(fā)生概率;切忌將熔斷器與零線串聯(lián)在一起,針對(duì)系統(tǒng)線路特點(diǎn)選擇最適型號(hào),確保設(shè)備規(guī)格與線路規(guī)格相符,提高線路接頭穩(wěn)定性,減少熔斷器故障發(fā)生概率,確保配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
低壓配電系統(tǒng)若連入過多電子設(shè)備就會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的電涌電壓,不可避免的會(huì)對(duì)系統(tǒng)設(shè)備及配電線路造成諸多不良影響。此時(shí)若在低壓配電系統(tǒng)中安設(shè)浪涌保護(hù)器(SPD),就能將系統(tǒng)瞬態(tài)高壓進(jìn)行疏導(dǎo)處理,即通過將電涌電流傳輸著系統(tǒng)外部的方式降低其對(duì)整個(gè)線路設(shè)備的不良影響。若低壓配電系統(tǒng)不具備足夠的絕緣能力,可以將三級(jí)漏電保護(hù)設(shè)備接入其中,通過保護(hù)元件的整體配合將動(dòng)作電流進(jìn)行分級(jí)處理,以此規(guī)避可能出現(xiàn)的火災(zāi)、漏電、過載問題。在適當(dāng)位置建造低壓配電室,以此發(fā)揮保護(hù)元件的調(diào)節(jié)管理功能,確保系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題時(shí)仍能提供穩(wěn)定供電服務(wù);配電箱分路支出導(dǎo)線規(guī)格為25mm2,接入導(dǎo)線規(guī)格為35mm2,結(jié)合實(shí)際情況確定支出線與電力用戶的壓接方式,以此實(shí)現(xiàn)低壓系統(tǒng)的集中管理與控制。低壓配電系統(tǒng)肩負(fù)著繁重的配電管理工作,不可避免的需要做好日常維護(hù)檢修工作,因此在進(jìn)行接線處理的時(shí)候需要盡量減少支線數(shù)量,確保接頭得以集中管理,以此分擔(dān)支線負(fù)荷,避免出現(xiàn)不必要的電力資源浪費(fèi)問題。
通過對(duì)低壓配電系統(tǒng)故障發(fā)生原因進(jìn)行系統(tǒng)分析與整理,有針對(duì)性的地提出預(yù)防策略,有助于為后續(xù)配電改造工作的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ),有效提高了配電系統(tǒng)穩(wěn)定性、安全性,對(duì)于社會(huì)大眾而言意義重大。