《電力工程技術(shù)》一書作為:全國電力職業(yè)教育規(guī)劃教材、"十三五"普通高等教育規(guī)劃教材,即大學(xué)電力課本教材,預(yù)訂詳詢微信:dianli369,目錄詳見如下鏈接:
《電力工程技術(shù)》一書目錄,2016年9月中國電力出版社出版!
一、單相接地故障的原因
1.1單相接地故障檢測
由于某種原因?qū)е?0kV配電線路發(fā)生單相接地故障后,通過變電站10kV母線上運行的電壓互感器,10kV母線絕緣監(jiān)察裝置檢測到接地故障并發(fā)出接地信號,提示值班員進行處理,經(jīng)過選線,最終確定發(fā)生單相接地故障的相別和配電線路,停運該配電線路(規(guī)程規(guī)定可以故障運行2小時,但考慮到繼續(xù)運行一段時間后可能導(dǎo)致單相接地故障擴大成其它事故,故一般停運),匯報上級調(diào)度,由配電線路的運行維護人員處理故障。
1.2 單相接地故障發(fā)生的原因
農(nóng)村10kV配電線路在實際運行中,通過歸納和總結(jié),發(fā)生單相接地故障主要有以下幾種原因:
1)導(dǎo)線斷線落地或搭在橫擔(dān)上。
2)導(dǎo)線在絕緣子中綁扎或固定不牢,脫落到橫擔(dān)或地上。
3)導(dǎo)線風(fēng)偏過大,與建筑物距離過近。
4)變壓器高壓引下線斷線。
5)配電變壓器高壓繞組單相絕緣擊穿或接地。
6)絕緣子擊穿。
7)線路上的分支熔斷器絕緣擊穿。
8)同桿架設(shè)導(dǎo)線上層橫擔(dān)的拉帶一端脫落,搭在下排導(dǎo)線上。
9)線路落雷。
10)樹木通道不暢,導(dǎo)致樹接觸導(dǎo)線。
11)鳥害。
12)飄浮物(如塑料布、風(fēng)箏等)
13)其它偶然或不明原因
在以上諸多種原因中,導(dǎo)線斷線、絕緣子擊穿和樹木短接是發(fā)生配電線路單相接地故障最主要的原因,對近幾年來單相接地故障原因統(tǒng)計,上述三種原因占總故障原因的85%以上。
二、單相接地故障的危害和影響
2.1 對變電站設(shè)備的危害
10kV配電線路發(fā)生單相接地故障后,變電站10kV母線上的電壓互感器檢測到零序電流,在開口三角形上產(chǎn)生零序電壓,電壓互感器鐵芯飽和,勵磁電流增加,如果長時間運行,將燒毀電壓互感器[1]。在實際運行中,我所近期就發(fā)生一次磚廠塑料布因大風(fēng)落到導(dǎo)線上,使變電站電壓互感器燒毀情況,造成設(shè)備損壞、大面積停電事故。
單相接地故障發(fā)生后,也可能產(chǎn)生諧振過電壓,產(chǎn)生幾倍于正常電壓的諧振過電壓,危及變電設(shè)備的絕緣,嚴(yán)重者使變電設(shè)備絕緣擊穿,造成更大事故。
2.2 對配電設(shè)備的危害
單相接地故障發(fā)生后,可能發(fā)生間歇性弧光接地,造成諧振過電壓,產(chǎn)生幾倍于正常電壓的過電壓,過電壓將進一步使線路上的絕緣子絕緣擊穿,造成嚴(yán)重的短路事故,同時可能燒毀部分配電變壓器,使線路上的避雷器、熔斷器絕緣擊穿、燒毀,也可能發(fā)生電氣火災(zāi)。
2.3 對配電電網(wǎng)的危害
嚴(yán)重的單相接地故障,可能破壞區(qū)域電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定,造成更大事故。
2.4 對人畜危害
對于導(dǎo)線落地這一類單相接地故障,如果接地配電線路未停運,對于行人和線路巡視人員(特別是夜間),可能發(fā)生人身觸電傷亡事故,也可能發(fā)生牲畜觸電傷亡事故。
2.5 對供電可靠性的影響
發(fā)生單相接地故障后,一方面要進行人工選線,對未發(fā)生單相接地故障的配電線路要進行停電,中斷正常供電,影響供電可靠性,另一方面發(fā)生單相接地的配電線路將停運,在查找故障點和消除故障中,不能保障用戶正常用電,特別是在莊稼生長期、大風(fēng)、雨、雪等惡劣氣候條件和山區(qū)、林區(qū)等復(fù)雜地區(qū)以及夜間,不利于查找和消除故障,將造成長時間、大面積停電,對供電可靠性產(chǎn)生較大影響。
2.6 對供電量的影響
發(fā)生單相接地故障后,由于要查找和消除故障,必然要停運發(fā)生單相接地故障配電線路,從而將造成長時間、大面積停電,減少供電量。據(jù)不完全統(tǒng)計,每年由于配電線路發(fā)生的單相接地故障,將少供電十幾萬度,影響供電企業(yè)的供電量指標(biāo)和經(jīng)濟效益。
2.7 對線損的影響
發(fā)生單相接地故障時,由于配電線路接地相直接或間接對大地放電,將造成較大的電能損耗,如果按規(guī)程規(guī)定運行一段時間(不超過2小時),將造成更大的電能損耗。
三、防范措施和處理辦法
3.1 防范措施
對于配電線路單相接地故障,可以采取以下幾種方法進行預(yù)防,以減少單相接地故障發(fā)生:
1)對配電線路定期進行巡視,主要是看導(dǎo)線與樹木、建筑物的距離,電桿頂端是否有鳥窩,導(dǎo)線在絕緣子中的綁扎或固定是否牢固,絕緣子固定螺栓是否松脫,橫擔(dān)、拉帶螺栓是否松脫,拉線是否斷裂或破股,導(dǎo)線弧垂是否過大或過小等。
2)對配電線路上的絕緣子、分支熔斷器、避雷器等設(shè)備定期進行絕緣測試,不合格及時更換。
3)對配電變壓器定期進行試驗,對不合格的配電變壓器進行維修或更換。
4)在農(nóng)村配電線路上加裝分支熔斷器,縮小故障范圍,減少停電面積和停電時間,有利于快速查找故障點。
5)在配電線路上使用高一電壓等級的絕緣子,提高配電網(wǎng)絕緣強度。
3.2 發(fā)生單相接地故障后的處理辦法
當(dāng)配電線路發(fā)生單相接地后,在上級調(diào)度人員指揮下,運行維護單位應(yīng)立即組織人員巡視線路,查找故障點,在查找過程中可以采取分片、分段、分支、分設(shè)備的“排除法”并與絕緣搖表、蹬桿檢查等辦法相結(jié)合,盡快找到故障點并消除。如果上述辦法未查找到故障點,可請求上級調(diào)度對故障線路試送電一次,如成功,則可能是其他不明偶然原因造成,不成功,則用“排除法”繼續(xù)查找,直到查找到并消除故障為止。
四、應(yīng)用性技術(shù)新設(shè)備
4.1小電流接地自動選線裝置
在變電所加裝小電流接地自動選線裝置,此裝置能夠自動選擇出發(fā)生單相接地故障線路,時間短,準(zhǔn)確率高,改變傳統(tǒng)人工選線方法,對非故障線路減少不必要的停電,提高供電可靠性,防止故障擴大。目前,已有部分變電站加裝了這套裝置,取得了良好效果。在實際應(yīng)用中,應(yīng)注意此裝置與各配出線間隔上的零序電流互感器配合使用,否則不能發(fā)揮任何作用。
4.2 單相接地故障檢測系統(tǒng)
在變電所的配出線出口處加裝信號源,在配電線路始端、中部和各分支處三相導(dǎo)線上加裝單相接地故障指示器,指示故障區(qū)段。配電線路發(fā)生單相接地故障后,根據(jù)指示器的顏色變化可快速確定故障范圍,快速查到故障點。目前這一檢測系統(tǒng)已在一些縣局應(yīng)用,能夠快速查找故障點,節(jié)省時間,提高供電可靠性,增加供電量,取得了較好效果。
4.3 金屬氧化物避雷器
在配電線路和變臺上采用金屬氧化物避雷器代替FS-10閥型避雷器,放電效果好,可以耐多重雷擊,絕緣擊穿率低,運行穩(wěn)定。
供配電技術(shù)第三講,第四講開課時間為:9月9日、9月10日,講解內(nèi)容如下:
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