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    10kV架空線路、設備常見故障的原因及查找方法

    發布時間:2020-08-26 14:54:07 發布人:瀏覽量:

    1、10kV線路故障分類


    1.1 速斷


    故障範圍在線路上端,由三相短路或兩相短路造成。


    主要原因有線路充油設備(如油斷路器、電力電容器、變壓器等)短路、噴油,春季鳥巢危害、雨季雷電、暴風雨的影響、電杆拉線被盜破壞、伐樹砸住導線等自然災害或人為因素。


    1.2 過流


    故障範圍在線路下端,由用電負荷突然性增高,超出了線路保護的整定值或三相短路或兩相短路造成。原因基本同上。速斷、過流由於故障範圍較小,故障原因清晰,所以查找起來比較容易。






    1.3 接地


    全線路範圍內均可發生此類故障,基本上可分為永久性接地和瞬時性接地2種。主要原因有斷線、絕緣子擊穿、線下樹木等原因導致多點泄漏。接地故障由於範圍較大,故障原因不明顯,有時必須借助儀表儀器才能確定故障原因。




    2、根據保護動作特點判斷線路故障性質和地段


    1、一般情況下,線路跳閘重合成功,說明瞬時性故障,鳥害、雷擊、大風等,重合不成功,永久性故障,倒杆斷線、混線等。


    2、如果是電流速斷跳閘 ,故障點一般在線路的前段;如果是過電流跳閘 ,故障點一般在線路的後段。


    3、如果是過電流和速斷同時跳閘,故障點一般在線路的中段。


    在事故巡線時,除重點巡查大致地故障範圍外,其他地段也要巡查,以免遺漏故障點,延長事故處理時間。


    10kV線路故障快速查找


    線路故障停了電,保護動作巧判斷;


    速斷動作查前端,約為全長數一半;


    過流動作值較小,故障較遠在後邊;


    速短過流同跳閘,故障位於線中間。


    3、10kV線路接地故障及處理


    線路一相的一點對地絕緣性能喪失,該相電流經過由此點流入大地,這就叫單相接地。


    農村10kV電網接地故障約占70%。


    單相接地是電氣故障中出現最多的故障,它的危害主要在於使三相平衡係統受到破壞,非故障相的電壓升高到原來的√3倍,很可能會引起非故障相絕緣的破壞。


    10kV係統為中性點不接地係統。




    3.1 線路接地狀態分析


    1、一相對地電壓接近零值,另兩相對地電壓升高 √3 倍,這是金屬性接地


    (1)若在雷雨季節發生,可能絕緣子被雷擊穿,或導線被擊斷,電源側落在比較潮濕的地麵上引起的;


    (2)若在大風天氣此類接地,可能是金屬物被風刮到高壓帶電體上。或變壓器、避雷器、開關等引線刮斷形成接地。


    (3)如果在良好的天氣發生,可能是外力破壞,扔金屬物、車撞斷電杆等。或高壓電纜擊穿等。


    2、一相對地電壓降低,但不是零值,另兩相對地電壓升高,但沒升高到√3 倍,這屬於非金屬性接地


    (1)若在雷雨季節發生,可能導線被擊斷,電源側落在不太潮濕的地麵上引起的,也可能樹枝搭在導線上與橫擔之間形成接地。


    (2)變壓器高壓繞組燒斷後碰到外殼上或內層嚴重燒損主絕緣擊穿而接地。


    (3)絕緣子絕緣電阻下降。


    (4)觀察設備絕緣子有無破損,有無閃絡放電現象,是否有外力破壞等因素


    3、一相對地電壓升高,另兩相對地電壓降低,這是非金屬接地和高壓斷相的特征


    (1)高壓斷線,負荷側導線落在潮濕的地麵上,沒斷線兩相通過負載與接地導線相連構成非金屬型接地。故而對地電壓降低,斷線相對地電壓反而升高。


    (2)高壓斷線未落地或落在導電性能不好的物體上,或線路上熔斷器熔斷一相,被斷開地線路又較長,造成三相對地電容電流不平衡,促使二相對地電壓也不平衡,斷線相對地電容電流變小,對地電壓相對升高,其他兩相相對較低。


    (3)配電變壓器燒損相繞組碰殼接地,高壓熔絲又發生熔斷,其他兩相又通過繞租接地,所以,燒損相對地電壓升高,另兩相降低。


    4、三相對地電壓數值不斷變化,最後達到一穩定值或一相降低另兩相升高,或一相升高另兩相降低


    (1)這是配電變壓器燒損後又接地的典型特征


    某相繞組燒損而接地初期,該相對地電壓降低,另兩相對地電壓升高,當燒損嚴重後,致使該相熔絲熔斷或兩相熔斷,雖然切斷故障電流,但未斷相通過繞組而接地,又演變一相對地電壓降低,另兩相對低電壓升高。


    (2)平時就存在絕緣缺陷的絕緣子,首先發生放電,最後擊穿。


    5、一相對地電壓為零值,另兩相對地電壓升高√3倍,但很不穩定,時斷時續,這是金屬性瞬間接地的特征


    (1)扔在高壓帶電體上的金屬物及已折斷變壓器、避雷器、開關引線,接觸不牢固,時而接觸時而斷開形成瞬間接地。


    (2)高壓套管髒汙或有缺陷發生閃絡放電接地,放電電弧是斷續地,形成瞬間接地。


    3.2 線路接地故障的查找方法


    1、人工巡線法:


    有經驗人員首先分析線路的基本情況。線路環境(有無樹)、曆史運行情況(原先經常接地),判斷可能接地點。


    2、分段選線法


    如果線路上有分支開關,為盡快查找故障點,可用分斷分支開關、分段開關辦法縮小接地故障範圍。由於絕緣子擊穿形成隱形故障,查找起來比較困難,可通過測量絕緣電阻辦法


    3、用鉗型電流表查電纜接地故障


    4、用接地故障測試儀查找故障接地


    3.3 10kV線路接地故障判斷


    接地故障巧判斷,一低兩高三不變;


    負荷斷線又接地,一高二低也常見。


    斷線、接地難分辨,用戶電壓分明顯。


    斷線隻有兩相電,接地用戶不明顯。


    4、10kV架空線路短路故障原因及查找


    4.1 線路短路故障


    一是線路瞬時性短路故障(一般是斷路器重合閘成功);


    二是線路永久性短路故障(一般是斷路器重合閘不成功)。


    常見故障有:線路金屬性短路故障;線路引跳線斷線弧光短路故障;跌落式熔斷器、隔離開關弧光短路故障;小動物短路故障;雷電閃絡短路故障等。


    4.2 短路故障形成原因


    4.2.1 線路金屬性短路故障


    ① 外力破壞造成故障有:架空線或杆上設備(變壓器、開關)被外拋物短路或外力刮碰短路;汽車撞杆造成倒杆、斷線;台風、洪水引起倒杆、斷線。


    ② 線路缺陷造成故障,弧垂過大遇台風時引起碰線或短路時產生的電動力引起碰線。


    4.2.2 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。


    4.2.3 跌落式熔斷器、隔離開關弧光短路故障


    ①跌落式熔斷器熔斷件熔斷引起熔管爆炸或拉弧引起相間弧光短路;


    ②線路老化或過載引起隔離開關線夾損壞燒斷拉弧造成相間短路。


    4.2.4 小動物短路故障


    ①台墩式配電變壓器上,跌落式熔斷器至變壓器的高壓引下線采用裸導線,變壓器高壓接線柱及高壓避雷器未加裝絕緣防護罩;


    ②高壓配電櫃母線上,母線未作絕緣化處理,高壓配電室防鼠不嚴;


    ③高壓電纜分支箱內,母線未作絕緣化處理,電纜分支箱有漏洞。


    4.2.5 雷擊過電壓


    4.3 短路故障查找


    故障查找的總原則是:先主幹線,後分支線。對經巡查沒有發現故障的線路,可以在斷開分支線斷路器後,先試送電,爾後逐級查找恢複沒有故障的其它線路。


    一條10kV線路主幹線及各分支線一般都裝設柱上斷路器保護,按理論上來講,如果各級開關時限整定配合得很好,那麽故障段就很容易判斷查找。


    在發生變電所斷路器跳閘的時候,首先應查看主幹線柱上分段斷路器及各分支線柱上斷路器是否跳閘,爾後對跳閘後的線路,對照上麵講過的可能發生的各種故障進行逐級查找,直到查出故障點。


    另外,對裝有線路短路故障指示器的架空線,還可借助故障指示器的指示來確定故障段線路。


    還有一點那就是當查出故障點後,即認為隻要對故障點進行搶修後,線路就可以恢複供電,而中止了線路巡查,這樣是非常錯誤的。


    因為當線路發生短路故障時,短路電流還要流經故障點上麵的線路,所以對線路中的薄弱環節,如線路分段點、斷路器T接點、引跳線,會造成衝擊而引起斷線,所以還應對有短路電流通過的線路全麵認真巡查一遍。


    5、低壓線路的常見故障及排除


    5.1 配電變壓器高壓側熔斷器熔斷故障


    此時,配電變壓器低壓側a相電壓為零,其餘兩相b、c相的電壓為原電壓的0.866倍,大約為190V。表現在電燈負載上,a相電燈熄滅,b、c兩相電燈亮度比正常時較暗(日光燈可能不能啟動)。


    事實上,受配電變壓器鐵芯中不平平衡磁通的影響,配電變壓器低壓側a相繞組會感應出電壓,其大小取決於穿過a相繞組磁通的大小。這個電壓在一定條件下(如b、c兩相負荷很不相等,a相負荷很小等),可能電燈燈絲發紅(微紅),肉眼可見。普能220V白熾燈兩端施加大於15V的電壓就可使燈絲微紅。


    可見,當配電變壓器高壓一相熔斷器熔斷,低壓側對應相的電燈微紅或不亮(但有電壓);其餘兩相電燈的亮度降低。推理:如果出現一相燈絲微紅或不亮但有電壓,其餘兩相變暗時,則可能是高壓側發生了一相熔斷器熔斷故障。


    5.2 配電變壓器低壓側一相熔斷器熔斷故障


    5.2.1 帶電燈負荷負載


    未熔斷相電壓正常,熔斷相電壓為零。


    5.2.2 帶電燈和電動機負載(Y接)


    分析證明:當低壓側a相熔斷器熔斷時,a相電燈所承受的電壓取決於a相負載的大小,其兩端電壓總在73~110V之間變化,b、c兩相電壓正常。


    可見,在帶電燈和電動機混合負載時,低壓一相熔斷器熔斷後的主要特征是:未熔斷相電壓正常,熔斷相電壓嚴重不足,電燈亮度變暗,當把電動機退出運行,熔斷相電燈立即熄滅。


    5.3 低壓電網一相接地故障及查處


    5.3.1 在中性點直接接地的係統中


    當這種故障發生後,剩餘電流動作保護器等保護,應能迅速動作,將故障點切除。否則將容易造成觸電事故或漏電及短路毀壞設備事故。


    5.3.2 在中性點不接地係統中


    (1)受接點的影響:接地相對地電壓為零。非接地相對地電壓升高倍(即達380V)。


    (2)中性線的對地電壓升高為相電壓(即達220V)。


    (3)各相間的電壓大小和相位仍然不變,三相係統的平衡沒有遇到破壞,因此可以暫時運行。


    這種故障發生後,也應及時切除,否則,再有一點接地發生,將造成短路事故。同時中性線上帶有危險電壓也是很危險的。


    5.4 中性點斷線故障及預防


    故障發生後,有如下現象:


    (1)中相線斷線點前的用電負荷正常工作。


    (2)當三相負荷完全平衡時,對斷線點後的負荷也無影響,但實際上在三相四線電路中,這一點已不可能。


    (3)當三相負荷不平衡時,就會產生中性點位移。三相負荷越不平衡,其中性點位移越大。造成負荷多的相,負荷實際承受的電壓低於額定值;用電負荷小的相,負荷實際承受的電壓高於額定值。


    6、線路和用電設備故障及其處理方法


    6.1 線路和用電設備故障


    (1)線路和用電設備絕緣差、泄漏大,使保護器誤動作或不能投入。


    (2)各相對地絕緣不平衡,造成各相泄漏也不平衡,出現了所謂靈敏與不靈敏相。若在不靈敏相上發出觸電或作模擬觸電試驗時,剩餘電流動作保護器可能拒動。


    (3)零線絕緣差或接地,與配變中性點接地線形成分流作用,導致漏電保護靈敏度下降或拒動。


    6.2 處理方法


    用500V絕緣電阻表對低壓線路進行遙測,若對地絕緣較低甚至為零時,必須進行整改。整改重點為:


    (1)對線路采取分路、分段或分戶找出降低線路絕緣的薄弱點和接地點加以處理。


    (2)把泄漏大的陳舊線路、照明線路、地埋線路平均分配到三相上,盡量保持泄漏平衡,減少零序電流。


    (3)定期修剪接近線路的樹枝,其間距應在1m以上。


    (4)安裝分路、分級剩餘電流動作保護器縮小剩餘電流動作保護器的保護範圍,當局部出現問題時,不影響總網供電,且故障點易排除。