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引言:经济迅猛发展的今天,电力行业的作用不容小觑,作为与人们生活息息相关的重要产业之一,电力行业需不断增强工作的可靠性,进而提升客户满意度。10KV智能配网系统是与用户联系最为密切的,而智能配网开关设备则直接影响供电可靠性,关系到电力用户的相关利益。如何对10kV智能配网开关的故障进行查找,并做出恰当处理,是电力企业的职责所在。
电力是人们日常生活必须的基础能源,对于经济发展起着极大促进作用。随着经济发展,人们对电力的需求增长,10KV智能配电网的建设步伐不断加大,其具有线路长、分支多等特点,因而对配电开关的运用较为广泛,先进的配电开关能增强10KV智能配网的自动化与可靠性,直接关系到智能配网供电的安全性能。但是对于复杂的开关设备来说,配网柜、分段器、隔离开关等都与其密切相关,因此做好配网开关故障的查找就是对开关设备整体进行故障分析,并做出合理处理方案,使得10kV智能配网运行更加安全、高效。
一、10kV智能配网开关故障的查找
引起10kV智能配网开关故障的因素有多种,开关结构、设备的参数、周围环境等都可能导致开关故障,目前工作中出现的开关故障大致分为三种,速断、过流和接地。对于可能出现的开关故障,首先了解开关故障现象,再进行故障查找与处理,在查找时要保证电力人员人身安全,尽量不影响其他相关结构的稳定运行。
对速断故障的查找,首先认识到产生故障的原因可能有外力破坏、恶劣气候影响等造成的碰线。在查找时,根据熔断器的保护动作做出判断,判断是否由于线路两相或三相短路引起,这样能推测出故障位于主干线上,或者根据经验得出故障点极有可能位于变电所附近线路。
对过流故障的查找,可根据经验分析可能由于非金属性短路引起,有时主线路的末端分支短路也可能引起过流,若过流故障与速断故障同时发生,那么可以推测故障位于线路的中断,这样能根据分析,相关人员进行线路检测和设备的巡查,如果10kV智能配网线路装有断路器,只需查看断路器是否跳闸,就能查找出线路故障点。
对接地故障查找时,可根据开关情况,对于线路进行查看,观察是否出现导线断裂、分支线接口分裂等现象,同时要对配电室加强巡视,观察是否由于熔断器跌落、避雷器等产生接地,先判断可能出现的接地点,再进行线路确认。
二、10kV智能配网开关故障的处理方法探究
1.选择合适的10kV智能配网开关设备
实践中,影响开关设备的原因多种多样,主要原因有:设备结构、环境、停电时间的长短和频率、经济能力等。所以,要因地制宜的选择科学的开关设备,在保证供电满足需求的前提下,应控制配电网络的总费用,保持在最低状态。其中,对配电网中10kV智能开关设备的运用,可以提升供电运行的安全性、可靠性,减少其他不必要的损耗,降低因停电造成的损失,促进配电网效益的提高。在选择10kV智能开关设备的时候,要注意两个问题:一是,所选用的开关设备,是否能保证供电运行的安全性、可靠性;二是,所选用的开关设备,是否能保证电网容量、供电连续性。近年来随着科技的不断发展,为解决配电网开关设备体型大的困扰,供电企业使用了含有SF6的开关设备。虽然SF6能实现开关设备小型化的预想,且具有良好的绝缘和灭弧性,但是SF6气体能造成气候问题,是 “联合国气候变化矿井公约”中公布六种温室气体的一种,影响全球变暖的程度是CO2的23000倍,因此含SF6开关设备的推广及发展,受到巨大制约。所以在选择开关设备的时候,不仅要保障供电运行的基本需要,还要注意低碳、环保。
2.实现分段开关和联络开关智能化
在整个配电自动化系统建设中,馈线自动化的实现是关键,所以,应从馈线自动化入手,首要工作就是实现分段开关盒联络开关智能化。在配电自动化分段和联络中,开关设备的选择具体原则为:一是选取科学的负荷开关,并能降低成本;二是选开关要防止凝露现象,保障配电网运行的稳定性;三是在配电网中,安装具有重合作用的电动操作设备;四是安装使用电流互感器、电压传感器等设备。从目前来看,重合器和分段器的组合使用模式更适合配电网自动化的建设和发展。其中,重合器能在发生偶然性故障中,短时内多次自动重合,恢复供电,如发生的故障为长久性的,则其会按照设置的操作程序,在分闸位置依顺序闭锁,以此隔离故障与未受损系统;分段器主要与电源器的前级开关相联,是一种智能化的负荷开关,在无电压或电流的情况下,起着自动分闸的作用。我们具体以辐射供电网来说明开关设备。在辐射供电网中,开关设备的配置需在主干首安装重合器,在分支,安装分段器。这样,可以使各分支线路独立运行,保证供电;同时,控制故障影响的范围,缩小故障排查范围。
3.增加断路器的使用
通过大量的理论考证、实践检验,笔者认为增加断路器的使用,用断路器代替负荷开关。比如某市供电局,选定一定范围,对用户端故障进行统计,历时30个月的时间,其中配电网故障6217词,其中用户故障243次,占3.91%。在这243次用户故障中,全部配置为负荷开关—熔断器,导致用户故障扩大化的有112次,占全部故障的46.1%。由此可见,运用负荷开关—熔断器,这样的保护方式,容易造成故障扩大化,因为当负荷开关在保护变压器的时候,需要熔断器的配合,依靠过电流时熔丝断裂里保护变压器,但是当故障电流小时,不会发生熔丝熔断的情况,只能依靠上级电网手动切除故障等其他方式。所以,在配电网中大量使用负荷开关,不能达到快速及时的控制故障、解决故障的目的,只能造成故障范围的扩大。
4.做好10kV智能配网开关柜的选择
10kV配网系统基本都是深入到负荷终端,在城市化发展的如今,城市的空间寸土寸金,加之开关柜体型大,所以,绝大部分的配网开关柜都安装在地下室或者建筑的夹层中。传统的开关设备,基本都是变电站研发的XGN-2或KYN28柜型,该柜体型大,操作复杂。现阶段配网系统中所用的断路器开关柜有;SF6气体绝缘;固体绝缘等。实践中,利用空气绝缘,可以做到真正的小型化,配合计算机技术,结合增强型玻纤高强度绝缘模压材料与新型含高比例玻纤的热固材料,新一代紧凑型新型开关设备——紧凑型空气绝缘断路器柜,已经逐渐开始推广运用。利用计算机对不同结果的电场分布研究,优化柜内电场分布,配合复合绝缘,将一次带电部分封闭在器箱内,保持柜内良好环境。使用这样的开关设备,是优化配电网、做好10kV智能配网开关柜的最好选择。
10kV智能配网开关作为配网系统运行中的重要环节,其功能日益凸显,电力企业应不断加大对智能配网开关设备的投入,不断优化开关设备配置,同时加强10kV智能配网开关的故障查找力度和精确度,及时处理出现的开关故障,为我国智能配网的良好运行提供强有力的保证。
参考文献
[1]李铭.10kV高压开关设备的在线测温[D].华南理工大学2013.
[2]拱蕊.如何合理优化10kV配网开关设备配置[J].湖南农机.2011(05).
[3]薛博.浅谈10kV配网开关柜的合理优化[J].广东科技.2013(02).
(作者单位:国网山东省电力公司枣庄供电公司)
电力是人们日常生活必须的基础能源,对于经济发展起着极大促进作用。随着经济发展,人们对电力的需求增长,10KV智能配电网的建设步伐不断加大,其具有线路长、分支多等特点,因而对配电开关的运用较为广泛,先进的配电开关能增强10KV智能配网的自动化与可靠性,直接关系到智能配网供电的安全性能。但是对于复杂的开关设备来说,配网柜、分段器、隔离开关等都与其密切相关,因此做好配网开关故障的查找就是对开关设备整体进行故障分析,并做出合理处理方案,使得10kV智能配网运行更加安全、高效。
一、10kV智能配网开关故障的查找
引起10kV智能配网开关故障的因素有多种,开关结构、设备的参数、周围环境等都可能导致开关故障,目前工作中出现的开关故障大致分为三种,速断、过流和接地。对于可能出现的开关故障,首先了解开关故障现象,再进行故障查找与处理,在查找时要保证电力人员人身安全,尽量不影响其他相关结构的稳定运行。
对速断故障的查找,首先认识到产生故障的原因可能有外力破坏、恶劣气候影响等造成的碰线。在查找时,根据熔断器的保护动作做出判断,判断是否由于线路两相或三相短路引起,这样能推测出故障位于主干线上,或者根据经验得出故障点极有可能位于变电所附近线路。
对过流故障的查找,可根据经验分析可能由于非金属性短路引起,有时主线路的末端分支短路也可能引起过流,若过流故障与速断故障同时发生,那么可以推测故障位于线路的中断,这样能根据分析,相关人员进行线路检测和设备的巡查,如果10kV智能配网线路装有断路器,只需查看断路器是否跳闸,就能查找出线路故障点。
对接地故障查找时,可根据开关情况,对于线路进行查看,观察是否出现导线断裂、分支线接口分裂等现象,同时要对配电室加强巡视,观察是否由于熔断器跌落、避雷器等产生接地,先判断可能出现的接地点,再进行线路确认。
二、10kV智能配网开关故障的处理方法探究
1.选择合适的10kV智能配网开关设备
实践中,影响开关设备的原因多种多样,主要原因有:设备结构、环境、停电时间的长短和频率、经济能力等。所以,要因地制宜的选择科学的开关设备,在保证供电满足需求的前提下,应控制配电网络的总费用,保持在最低状态。其中,对配电网中10kV智能开关设备的运用,可以提升供电运行的安全性、可靠性,减少其他不必要的损耗,降低因停电造成的损失,促进配电网效益的提高。在选择10kV智能开关设备的时候,要注意两个问题:一是,所选用的开关设备,是否能保证供电运行的安全性、可靠性;二是,所选用的开关设备,是否能保证电网容量、供电连续性。近年来随着科技的不断发展,为解决配电网开关设备体型大的困扰,供电企业使用了含有SF6的开关设备。虽然SF6能实现开关设备小型化的预想,且具有良好的绝缘和灭弧性,但是SF6气体能造成气候问题,是 “联合国气候变化矿井公约”中公布六种温室气体的一种,影响全球变暖的程度是CO2的23000倍,因此含SF6开关设备的推广及发展,受到巨大制约。所以在选择开关设备的时候,不仅要保障供电运行的基本需要,还要注意低碳、环保。
2.实现分段开关和联络开关智能化
在整个配电自动化系统建设中,馈线自动化的实现是关键,所以,应从馈线自动化入手,首要工作就是实现分段开关盒联络开关智能化。在配电自动化分段和联络中,开关设备的选择具体原则为:一是选取科学的负荷开关,并能降低成本;二是选开关要防止凝露现象,保障配电网运行的稳定性;三是在配电网中,安装具有重合作用的电动操作设备;四是安装使用电流互感器、电压传感器等设备。从目前来看,重合器和分段器的组合使用模式更适合配电网自动化的建设和发展。其中,重合器能在发生偶然性故障中,短时内多次自动重合,恢复供电,如发生的故障为长久性的,则其会按照设置的操作程序,在分闸位置依顺序闭锁,以此隔离故障与未受损系统;分段器主要与电源器的前级开关相联,是一种智能化的负荷开关,在无电压或电流的情况下,起着自动分闸的作用。我们具体以辐射供电网来说明开关设备。在辐射供电网中,开关设备的配置需在主干首安装重合器,在分支,安装分段器。这样,可以使各分支线路独立运行,保证供电;同时,控制故障影响的范围,缩小故障排查范围。
3.增加断路器的使用
通过大量的理论考证、实践检验,笔者认为增加断路器的使用,用断路器代替负荷开关。比如某市供电局,选定一定范围,对用户端故障进行统计,历时30个月的时间,其中配电网故障6217词,其中用户故障243次,占3.91%。在这243次用户故障中,全部配置为负荷开关—熔断器,导致用户故障扩大化的有112次,占全部故障的46.1%。由此可见,运用负荷开关—熔断器,这样的保护方式,容易造成故障扩大化,因为当负荷开关在保护变压器的时候,需要熔断器的配合,依靠过电流时熔丝断裂里保护变压器,但是当故障电流小时,不会发生熔丝熔断的情况,只能依靠上级电网手动切除故障等其他方式。所以,在配电网中大量使用负荷开关,不能达到快速及时的控制故障、解决故障的目的,只能造成故障范围的扩大。
4.做好10kV智能配网开关柜的选择
10kV配网系统基本都是深入到负荷终端,在城市化发展的如今,城市的空间寸土寸金,加之开关柜体型大,所以,绝大部分的配网开关柜都安装在地下室或者建筑的夹层中。传统的开关设备,基本都是变电站研发的XGN-2或KYN28柜型,该柜体型大,操作复杂。现阶段配网系统中所用的断路器开关柜有;SF6气体绝缘;固体绝缘等。实践中,利用空气绝缘,可以做到真正的小型化,配合计算机技术,结合增强型玻纤高强度绝缘模压材料与新型含高比例玻纤的热固材料,新一代紧凑型新型开关设备——紧凑型空气绝缘断路器柜,已经逐渐开始推广运用。利用计算机对不同结果的电场分布研究,优化柜内电场分布,配合复合绝缘,将一次带电部分封闭在器箱内,保持柜内良好环境。使用这样的开关设备,是优化配电网、做好10kV智能配网开关柜的最好选择。
10kV智能配网开关作为配网系统运行中的重要环节,其功能日益凸显,电力企业应不断加大对智能配网开关设备的投入,不断优化开关设备配置,同时加强10kV智能配网开关的故障查找力度和精确度,及时处理出现的开关故障,为我国智能配网的良好运行提供强有力的保证。
参考文献
[1]李铭.10kV高压开关设备的在线测温[D].华南理工大学2013.
[2]拱蕊.如何合理优化10kV配网开关设备配置[J].湖南农机.2011(05).
[3]薛博.浅谈10kV配网开关柜的合理优化[J].广东科技.2013(02).
(作者单位:国网山东省电力公司枣庄供电公司)