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短路與接地故障分類1)相間短路。一是線路瞬時性短路故障,這時經(jīng)常是斷路器重合閘成功;二是線路永久性短路故障,這時重合閘不成功,或重合閘拒動。其中電纜供電線路不采用重合閘。只有由于地形所限,部分采用電纜,大部分采用架空的線路,在確保電纜可靠的情況下,可采用重合閘。2)接地短路故障。線路瞬時性接地故障;線路永久性接地故障。
故障形成原因分析
(1)架空線路故障原因分析與設(shè)計預(yù)防①線路間異物連接,比如:外拋鐵絲;風箏線纏繞或樹枝連接兩股以上的相線,在雨天也會引起相間短路,同樣也可視為金屬性短路故障。這種事故一般為瞬間短路故障,但不排除進一步造成導線斷線,演變成為永久故障的可能。維護及預(yù)防:加強巡視,及時清除線路上的異物。對事故后的線路要及時進行檢查,已經(jīng)出現(xiàn)破股的,必須加強。②架空線路弧垂過大,風擺時相互撞擊,或?qū)Ь€斷線后纏繞其他相線,這種故障一般為永久故障。維護及預(yù)防:在架設(shè)時期,必須使弧垂達到要求,在運行期間,尤其要加強高溫、覆冰與大風時的巡視工作,發(fā)現(xiàn)異常盡快處理。③架空線路覆冰,產(chǎn)生冰凌齊落時的導線產(chǎn)生相互撞擊,這種故障瞬時故障和永久故障都有可能出現(xiàn)。維護及預(yù)防:要加強覆冰時的巡視工作,線路覆冰時要及時清理。④桿上設(shè)備,或者下引線所帶設(shè)備(比如變壓器,互感器,開關(guān)等),由于保護不力,在損壞時,如變壓器、互感器由于操作等系統(tǒng)內(nèi)部過電壓高絕緣擊穿時,線路沒有切除故障設(shè)備,這種故障一般為永久故障。維護及預(yù)防:加大設(shè)備保護力度,安裝接地或過流保護設(shè)備,并加強巡視。⑤外力如臺風、洪水、建筑施工等,造成倒桿、斷線事故,這種故障為永久故障。維護及預(yù)防:加大設(shè)備保護力度,安裝接地或過流保護設(shè)備,并設(shè)定合理的保護定值,并加強巡視。⑥線路引跳線、斷線、弧光短路故障:線路老化強度不足引起斷線;線路過載接頭接觸不良引起跳線線夾燒毀斷線,這種故障為永久故障。維護及預(yù)防:出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因,除了導線質(zhì)量問題外,有時與施工工藝有關(guān),在施工時工藝水平不夠,出現(xiàn)導線彎曲半徑過小甚至硬傷,或者壓接不牢,導致運行中放電打火或發(fā)熱損壞。因此,在巡視中,對于此類關(guān)鍵點,最好在大負荷時期進行測溫。⑦跌落式保險熔斷,熔斷引起熔管爆炸或拉弧引起相間弧光短路。維護及防護:安置適當?shù)娜劢z,對于大風區(qū),比如曠野、河道等,或安裝滅弧裝置,甚至以真空開關(guān)等替代跌落保險。⑧刀閘或跌落保險等人為違章拉合時,線路或設(shè)備檢修后未拆除地線就加上電壓等,由于負荷過大,有時再加上風的影響,引起弧光短路或接地,這種故障為永久性故障。維護及預(yù)防:按規(guī)程進行接合閘,必須在先切掉負荷的情況下,進行刀閘及跌落保險操作。⑨線路通道內(nèi),樹木或藤本植物清理不及時,隨風擺或直接造成接地。維護及預(yù)防:加強巡視,及時清理。⑩配電所及高壓配電柜及高壓電纜分支箱,母線未作絕緣化處理,變壓器上,引線線夾,自跌落式熔斷器、避雷器、變壓器高低壓接線端子及引線等,采用裸導線或未加裝絕緣防護罩,在實際運行中,貓、鼠、蛇等引起的跳閘現(xiàn)象屢見不鮮。維護及預(yù)防:加強巡視,及時封堵各種沒必要的孔洞,并安裝擋鼠板,沿墻放置并定期更換鼠藥,并盡可能地安裝絕緣罩,采用絕緣導線。輯訛輥互感器、避雷器、變壓器及線路由于雷電擊穿絕緣損壞發(fā)生短路。維護及預(yù)防:雷雨天后及時巡視更換。輰訛輥放炮炸石引進斷線,炸傷導線,使得線路抗疲勞能力及強度下降,進一步引發(fā)斷線接或相間短路。這種事故為永久事故。維護及預(yù)防:加強放炮區(qū)的巡視工作,發(fā)現(xiàn)破股的,要及時維修。輱訛輥在污染及粉塵地區(qū),在陰雨天或有霧濕度高的天氣,出現(xiàn)對地閃絡(luò),可以看到火光或聽到放電聲音,一般在天氣轉(zhuǎn)好或大雨過后即消失。這種故障一般為瞬時故障,往往不一定會引起跳閘,但會帶來一定的電能損失。維護及預(yù)防:加強污染粉塵區(qū)的巡視,及時清理。輲訛輥復合絕緣子、硅橡膠線路隔離開關(guān)、硅橡膠跌落式熔斷器因絕緣老化擊穿引起接地,這種故障為永久性故障。維護及預(yù)防:加強巡視,及時更換。輳訛輥直擊雷導致線路絕緣子炸裂,多發(fā)生在雷雨季節(jié),或?qū)Ь€綁扎不牢,導致長期運行后從絕緣處脫落,導線搭接于橫擔。維護及預(yù)防:加強巡視,及時更換、處理。
(2)電纜線路故障原因分析與設(shè)計預(yù)防電纜事故,一般為永久性事故,不采用重合閘。①線路間異物連接,對于電纜而言,主要發(fā)生在連接處,沒有做絕緣化處理。這種事故一般為瞬間短路故障,但不排除進一步造成導線斷線,演變成為永久故障的可能。維護及預(yù)防:加強巡視,及時清除線路上的異物。對事故后的線路要及時進行檢查,已經(jīng)出現(xiàn)破股的,必須加強。②臺式設(shè)備,或者下引線所帶設(shè)備(比如變壓器,互感器,開關(guān)等),由于保護不力,在損壞時,如變壓器、互感器由于操作等系統(tǒng)內(nèi)部過電壓高絕緣擊穿時,沒有切除故障設(shè)備,這種故障一般為永久故障。維護及預(yù)防:加大設(shè)備保護力度,安裝接地或過流保護設(shè)備,并加強巡視。③建筑施工等斷線事故,這種故障為永久故障。這是比較常見的現(xiàn)象,在實際中,特別是建筑施工,由于相關(guān)人員不懂電力知識,或并不熟悉電纜走向,時常發(fā)生挖掘機挖斷電纜引起線路跳閘的現(xiàn)象,或為了逃避責任,當發(fā)現(xiàn)控斷電纜時,并不及時報告,這使得在巡查時很難發(fā)現(xiàn)。維護及預(yù)防:加大設(shè)備保護力度,安裝接地或過流保護設(shè)備,并設(shè)定合理的保護定值,并加強巡視,當事故發(fā)生時,在有電纜的施工地點,尤其要注意檢查。④接頭處理不當,或絕緣不好,相間、相地距離過近,且過于潮濕,導致接地或短路。這種現(xiàn)象有時是瞬時故障,這是由于發(fā)熱或者電火花,使得接頭處又被烘干。然而當潮濕程度過重時則有可能是永久故障。維護及預(yù)防:做好絕緣,在安裝時,盡可能要避免潮濕環(huán)境。⑤跌落式保險熔斷,熔斷引起熔管爆炸或拉弧引起相間弧光短路。維護及預(yù)防:同架空線路。⑥刀閘或跌落保險等人為違章拉合時,或線路或設(shè)備檢修后未拆除地線就加上電壓等。維護及預(yù)防:同架空線路。⑦互感器、避雷器、變壓器及線路由于雷電擊穿絕緣損壞發(fā)生短路。維護及預(yù)防:同架空線路。⑧絕緣老化或受到外力及化學性的破壞。維護及預(yù)防:及時更換電纜,甚至在架設(shè)時就要避開污染區(qū)。⑨老鼠咬壞地下電纜。維護及預(yù)防:采用鎧裝電纜,或地埋時采取鋪砂、覆砂蓋磚的方法。
斷路故障分析
斷路一般有兩種情況:一是直接導線由于外力破壞或者以上相間、相地短路故障燒斷,而帶電一端沒有繼續(xù)接地或者短路;二是由于接頭處處理不當,電阻過高,當有電流通過時,電壓集中于接頭處,使得用電時設(shè)備電壓過低,甚至為零,呈現(xiàn)斷路狀態(tài),而不用電時,測得電壓卻正常。這個故障有時是相對難查找的故障,需要在架設(shè)時就要達到線路的工藝標準。
總體線路架設(shè)建議
(1)在確保線路走廊良好情況下,最好采用架空線路,至少主線路采用架空線路,這樣的線路,造價低,而且可以便于檢修與維護。采用二段式或三段式架設(shè),段與段之間裝設(shè)跌落保險或斷路器。每一分支安裝斷路器或跌落保險,對于分支采用電纜的線路,最好安裝保護設(shè)備。分段和分支開只設(shè)一種過流保護(最大時限為0.2s),且時限特性采用逐級增加的階梯形,當分支或末端發(fā)生故障時,可以及時切除故障線路,而不影響正常線路的送電。另外,以上架設(shè)方式,當故障的查詢很困難時,由變電所保護方式也很難進行判斷,或懷疑一個故障排除后,還有另外的故障時,可以采用分步檢測的方式,拉開開關(guān)后,分斷進行檢測,這樣,可以非常有利于確定故障的范圍。送電時,有兩種方式:一是先試逐段送主線一、二、三級,然后逐級送分支;二是先試送確定無故障的段和分支,再試送有懷疑的段和分支。2)在跨河,跨相對較大一些的道路等,對電桿及金具進行加強,加防風拉線,采用加強型橫擔及絕緣子,如采用雙橫擔和兩套絕緣子。對于考慮未來用電負荷發(fā)展的,可以架設(shè)時期就加大線號。3)較大跨越,電桿需加高的,或多雷地區(qū),加裝避雷設(shè)施。4)多雷區(qū),也可以采用地埋電纜。5)污染嚴重地區(qū),考慮采用防污型絕緣子或加裝防塵設(shè)施,甚至可以采用防爆型設(shè)備。
結(jié)語
總之,在電力生產(chǎn)中,線路作為電力系統(tǒng)的重要組成部分,由于其主要所處環(huán)境復雜和不確定性較強,需要以認真負責的態(tài)度加強建設(shè)和巡視、維護。當線路發(fā)生故障后,能否以最短的時間恢復供電,能否避免再次發(fā)生同樣的故障,反映了我們的綜合技術(shù)素質(zhì),為此,我們需要不斷提高自己。
作者:鄭昌寶單位:中鐵十六局集團電務(wù)工程公司