低压配电线路的故障分析

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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低压配电线路的故障分析

杨博

(国网辽宁省电力有限公司本溪供电公司辽宁本溪117000)

摘要:低压配电设备与低压电缆是低压配电线路的有机组成部分,能够完成基本的电能的传输工作,从而将电能输送到用电单位的线路。低压配电线路的配电水平与城市的发展与居民的日常生活息息相关,因此研究低压配电线路对于改善城市电能质量具有十分重要的意义。本文将从一些常见的低压配电线路的故障现象出发,深入研究低压配电线路故障排除的相关措施,从而促进电气系统的稳定运行。

关键词:低压配电线路;故障;措施

1低压配电线路中的常见故障分析

低压配电线路中的常见故障主要包括漏电、接地、过载和短路等。

第一,漏电故障。漏电故障的最主要原因通常是电线或支架材料的绝缘性能不佳而引起的。绝缘性能不佳,电线与电线或地面与电线之间会有电流通过而漏电;在低压配电线路的正常运行中,配电线路与地面和电气线路中存在电容,因此其会存在一定的漏电流,且其沿线路均匀分布,具有较小的电流量,不会损坏线路的绝缘性能。但是如果线路受外界因素的干扰,则易遭受破坏,与地面进行接触是会出现非正常漏电,漏电流与变压器节点与线路故障点构成漏电回路。

第二,接地故障。线路接地故障是配电网中最频发的故障,也是破坏配电网正常运行的主要原因之一。接地故障以单相接地引发的故障为主,当线路受到外力作用下,与潮湿的地面接触或者直接与金属的材料相接触时,就会造成单相线路接地故障。架空电线经过林区时会因为树木的生长使得线路有效安全距离不足,在暴雨暴雪天气时造成接地故障;在城市的快速建设发展的同时,工程建筑也随之发展,在施工的同时常常会破坏塔杆的基础,从而影响电杆的稳定性和安全性,造成电杆倒杆,形成接地故障。接地故障极有可能对附近人员造成触电伤害,因此排除接地故障问题在电力系统中具有非常重大的意义。

第三,过载故障。对于低压配电线路的过载故障来说,其主要是线路中的负荷大于允许的安全电流量。线路在长期运行过程中,电线由于其本身就会存在一定程度的电阻,就导致了电流在电线的运行的中会产生相应的热量,这些热量积累得越高则对电线的损耗越大,线路绝缘材料在高温环境下出现损坏与老化。如果在高温作用下,绝缘材料发生自燃,则会产生严重的火灾,不利于设备的安全稳定运行。

第四,短路故障。造成配电线路短路故障的因数有很多,其中包括人为原因也包括自然原因。例如在城市的配电线路一般都会设置在道路的两侧,如果这时有交通事故发生,事故的车辆可能会撞到电杆,导致电杆折断或倒地,对配电线路造成破坏,就有可能引起短路故障;另外,一些暴雨大风的恶劣天气可能会把电线杆折断,造成电线相连碰触、绝缘损坏,也有可能出现一些电路短路故障;还有一些企业可能会有带有腐蚀性的液体或气体泄漏,把电线的绝缘层腐蚀掉,只剩下金属线芯的部分漏在外面,这样也会引起严重的短路故障问题。

2低压配电线路故障防护管理措施

2.1加强对线路的巡视工作

线路运行设备会受到天气、环境和长时间使用等方面的影响,对线路的可靠性和安全性带来隐患,需要加强巡视工作的定期检查。了解线路设备的操作,对潜在的问题及时处理或操作风险存在的可能性;环境检测设备,如果有障碍物或污染物,清理设备的操作;如果老化或损坏要及时更换;根据设备先进的生产线,确保安全可靠的操作电源。

2.2对设备进行检修和维护管理

电力设备的运行成本普遍较高,这就要求员工在日常使用和运行中按照规范进行设备的定期保养和维护,并减少问题,增加设备的使用寿命。开发生产线和设备定期检查和维护系统,对设备的运行进行进一步的强化管理。该线路设备的运行维护工作需要按照检测为主,辅之以维修的原则,尽可能减少设备的操作设备的检修次数,保证设备的正常运行。设备维护工作需要使用先进的检测设备和维修过程,保证维修质量,延长设备的使用寿命。

2.3常见故障的应对

首先在漏电故障防治方面。对于低压配电线路而言,其TN-S接地系统中的PE线要求连接相关金属物体,不过杂散电流会对其造成一定的影响,埋地线与结构钢筋具有较差的绝缘效果,易受到电蚀而对PE线的截面数值造成影响。因此,在选择PE线时可选用绝缘电线或多芯电缆芯线,保证线路电气的连续性和较大的电导。一般而言,TN-S接地系统的接地措施良好,且PE线的设计较为合理,但是其仍存在漏电故障,因此需要科学选择漏电保护装置,综合考虑其火灾预防和防触电等问题,选用的漏电断路器尽量不要太灵敏。

其次在接地故障的防治方面。可以采用漏电保护器来来防治,以便于防止低压配电线路出现接地故障。它能通过瞬时动作断开接地线路,这样就能避免接地电弧的产生,达到防治接地故障的目的。当然在选用漏电保护器的过程中,需要测算泄露电流的大小,便于防止泄露电流对人体产生触电危害。只有经过综合化的分析判断,才能避免因电流过大而产生电弧问题,同时防止火灾问题的发生。另外,要对配电线路进行相应的分级保护措施,可按照等级进行划分,包括电源总进线、主干线、支线等部分,这样就能结合不同的等级科学选用漏电保护器,并合理分析线路保护形式的配套问题,确保接地线路的成功切断。在保护接地故障的过程中对剩余电流动作加以利用,电流泄漏故障在线路中产生的时候,中性电流与三相负荷电流的矢量和为零,如果出现单相接地故障,故障电流会通过PE线而与大地形成通路,避免两者矢量和为零,而剩余电路的动作电流超过电气设备与线路的正常泄漏电流,从而防治接地故障。

第三,过载故障的防治措施。使用过载保护器能够有效的减少低压配电线路过载故障发生的概率,过载保护器能够从根本上控制低压配电线路的电流量,从而对温度过高的线路进行缓和处理,同时还不影响电力系统的正常运行。过载保护器主要作用于主回路的工作中,能够对超过线路的电流量进行检测与处理,一旦发现低压配电线路瞬间的电流量超过合理的范围,过载保护器会及时反应,对产生故障的线路进行及时切断,保证过载故障不蔓延,不影响到其他线路的部分。接地保护器也能够通过侦测线路瞬间的动作,控制线路中电弧的产生,规避可能出现的低压配电线路的自燃现象,从而增加低压配电系统的可靠性。而对于裸露的电线进行及时处理,则是相关工作人员应该重视的一个问题,裸露的低压配电线路一方面会给路过的人造人身威胁,甚至会引起电力系统的电弧状态,因此控制负荷的电流,主要依靠相关技术人员的跟踪检测,对裸露的线路进行接地保护,能够有效规避电流的泄漏,保护相关人员财产以及人身的安全。

第四,短路故障防治。绝缘材料和导线具有良好的耐热性,因此需要合理选择电子线路断路器和低压熔断器,避免低压电力线短路。因为线太长会导致电缆的一端有一个小的短路断路器、热磁脱扣往往不能有效地保护线;而选择断路器的电子电路断路器的短延时脱扣达到相关标准设定,短路保护的灵敏度。具有逆时加热的熔断器的特点,一旦电路发生故障,熔断器可以及时熔断,并切断电路、保护电路;如果电路所需的过载系数较低,则低压熔断器可以有效地保护过载故障。

参考文献:

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