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变电所低压配电设备运行稳定性的探讨
摘要:保证变电所低压配电设备稳定性十分重要,不仅涉及到正常用电,同时对电力行业发展的影响很大,还直接影响变电所的正常工作。如果低压配电设备发生故障,变电所将无法正常给用电设备进行供电,给人民生活和工业发展带来很大的影响,如何加强低压配电设备稳定运行的研究有很大的必要性。本文主要分析变电所低压配电设备运行的可靠性及稳定性影响因素,针对隐患采取的措施及预防措施,总结了如何提高变电所低压配电设备运行稳定性的合理化建议。
关键词:变电所;低电压设备;可靠性;稳定性
1、低压配电设备稳定性运行的现状分析
变电所就如同一个人的心脏,低压供配设备就是人的脚,如果没有一双良好健康的脚,就没有办法向前迈进。如何提高低压配电设备稳定运行,不仅加强了发电厂的安全系数,同时也避免发电厂发生人员伤亡事故,这也是目前我国电力行业发展的首要目标。低压配电设备稳定运行是这个目标实现的必须条件之一,所以为了满足变电所低压配电设备持续、可靠运转,有必要对低压供电设备稳定性进行研讨和解决。
我国变电所低压配电设备稳定运行存在许多的问题:常见的问题有外力破坏、供配电设备老化、过电压、采暖期间三相不平衡及技术人员警惕性不高等问题。这些经常发生的问题,严重影响低压配电设备运行的不稳定性,同时影响供电行业的质量,也给人们的生活带来了很多不方便,更是给供电企业的经济带了巨大的损失,以下是引起低压配电设备稳定性的常见因素:
1.1外部因素
在我国电力行业发展中,主要是压配电网络的主要电源线是架空线。架空线质量受众多外部因素影响,如:施工的建筑物、天气的变化(如天气潮湿导致线路的绝缘下降)、施工管理人员的职业修养(施工人员施工时没有责任心,随义校接线)等,这些外部因素是造成低压供配电系统运行故障的主要原因。同时,因为电源线属于架空线,如果电源线出现故障,则检修更换工作安全风险较高,非常困难,恢复供电的时间和检修时间很漫长。因此,选择高质量的的配电网络电源线及电气元件,以及良好的线路设计和的施工环境对低压供配电设备稳定的运行非常重要。
1.2供电的过电压
在低压配电设备运行时,要承受各种电压(工频电压、大气电压、内部电压)因素的影响,这些电压因素对低压配电设备的影响很大[1]。质量达不到标准、打雷闪电等外部因素都会影响低压供配设备的过电压,过电压会导致绝缘击破,发生短路事故,严重的可能发生电弧,发生电气故障时危险性较高;尤其在雷雨天气由于自身绝缘降低,发生接地故障也容易产生电弧,此时会产生弧光过电压,通常可以达到正常运行电压的4-6倍,直接会导致电网中薄弱环节绝缘击穿,一些早期采用的针式瓷瓶,由于其本身绝缘水平较低,在遭遇雷击过电压时会直接击穿,造成接地故障,导致低压供配电[2]设备不能的正常工作,对正常用电影响较大。
1.3采暖期用电负荷A, B, C三相不平衡
在冬季,低压设备事故发生率高于其他季节,在变电所过度使用电加热会直接导致了电力的过度使用,导致A, B, C三相不平衡。同时施工中经常发生低压供电设备校接线不符合要求,导致A, B. C三相和零线混乱,这也是造成系统停运、失效等无法控制的原因。为了满足日益增长的电力需求,要对低压变电设备进行检修更换,对低压线路重新布线。
1.4设备因素所造成的配电设备故障
一些较早的低压配电设备由于地形复杂、建设时条件差、电能转供能力不高等原因,造成配电线路及设施的陈旧,还有当时设计的设备的容量、电缆的额定电流不能达到用户对电负荷的要求。从而影响低压供配电设备稳定运行,不仅浪费了电能,也给人们的生活制造了许多麻烦,对线路及设施的陈旧问题有关部门应该引起足够的重视应采取有效改善措施。
(1)变压器发生故障
变压器是配电所的核心部分,在变电所起着升压、降压的关键作用。平时运转的变压器发生故障很常见,例如压器陈旧,接触线路不良好,还有母线螺丝生锈,都能导致变压器绝缘油泄漏,进而影响变压器的性能,导致变压器发生故障,避免变压器故障的发生是保证变电所低压配电室稳定运行的前提条件。
(2)断路器发生故障。
低压配电设备安全的首要保护通常是保护断路器,它是低压配电设备的重要组成部分。但是断路器有许多方面的故障,当自身产生异常检测,操作时间就会被设置在断路器上,电流,因此会导致不恰当的断路器故障。
(3)隔离刀闸与跌落式熔断器发生故障。
变电所的开关也是造成低压配电设备运行故障的因素之一,空气开关或熔断器的质量问题会导致误动作;隔离器和跌落熔断器的错误操作会瓷器接触不良甚至破损,从而导致事故的频繁发生,导致低压配电设备将不能正常运行。
(4)电线绝缘层发生故障。
低压配电设备在运行过程中会发热,线缆经过长期的高温及腐蚀,导线的绝缘能力有所下降,严重的失去绝缘能力,同时低压配电设备的导线芯常年暴露外面,时间配电设备就发生短路故障。
1.5低压用电设备接线不合格、不规范
接线过程中,接线人员的疏忽太意,把线接特别乱,严重的是A、B 、C 三相及零线没有分开,这种情况如不及时处理,线路过热将会引发火灾。
1.6低压设备巡视检查力度不够
低压设备是变电所里核心的设备,工作人员需要定期检查,但在实际运行过程中,工作人员没有认识到检查的必要性,时常检查不仔细、不到位,很少做检查记录,所以不能发现隐患;同时工作人员理论知识和技术水平不全面;检查过程中,低压配电设备发生故障不能及时解决。
2、变电所运压设备供电隐患及事故危害的严重性
低压配电设备多年老化,当变电所发生突发事故,需要立即解决时,可是低压设备陈旧,操作时不能打开低压负荷开关,导致扩大事故范围。如果路线着火,引起火灾;有时低压控制面板关闭控制,导致保护屏幕无法控制,同样引起大火灾,造成变电所停电,严重时整个电力系统停电,使变电所处于瘫痪状态,后果不堪设想;同样如果用电负荷A、B、C一相不平衡导致A、B、C三相不平衡,将会发生中性点变化,中性点接地过热也可以引起火灾;[3]低压电气设备的接线不符合标准、低供电设备外壳不接地,造成A、B、C三相相互缠绕,如果一相过热,就会烧坏旁边其他的电气设备,从而导致火灾,致使变电所突然停电,不可预见的事故继而发生,给人们生活带来严重的后果。
3、针对低压供配电设备隐患采取措施
3.1优化低压配网供电系统的外部环境
要综合考虑低压配电设备的地理位置因素。 首先气候、地形、海拔因素是需要考虑的外部因素。为了确保低压配设备安全性及可靠性,不要选择常年风大、时常打雷的地区;此外,要对低压配电设备周围的居住人员或经常在该区域进行作业活动的相关人员进行思想道德宣传,普及低压配设备对生活的重要性,鼓励居民保护低压配电设备和对破坏电力设施的违法行为做坚决斗争,经常有针对性的进行电力设备实施安全教训培训,警告他们破坏低压配电设备的严重后果,从而为低压配电设备的稳定、为低压配电设备可靠运行提供良好的外部环境。
3.2增加联络开关
增加联络开关的目的就是在于缩小发生故障的影响范围,单端电源供电的低压配电设备中,采用分支变压器供出电能,在几公里的配电线路中,一但某个位置出现故障将直接影响[4]整个低压配电线路运行,导致全线停电,设备设施停用,因此,增加联络开关可以控制发生供电故障后的影响范围,同时也可以在正常的检修中控制停电的影响范围,配电线路的联络开关应优先选用SF6开关,柱式开关按照工程类别不同,可以分柱式断路器、自动断路器和自动重合闸断路器。这种开关的优点是:性能优越、结构简单、安装方便、寿命长、价钱便宜等等,在线路的分支及线路的末端一般安装柱式SF6开关,如果分支或者线路末端发生故障时,柱式SF6断路器快速断开,把故障线路从主线路切除,从而达到减少停电范围的目的。
3.3解决闪络问题
在低压配电设备运行中,闪络是造成线路短路的主要原因,对闪络的发生应采取积极的避免措施,从而减少闪络发生的次数,主要措施有:在容易发生闪络的设备(支持绝缘瓷瓶、绝缘子、穿墙套管等)上加防尘罩;[5]裸露的母线排安装热缩套管;还可以在配电室安装空气排湿设备,达到降低空气中水分的目的;低压配电检修时对设备进行彻底的清扫,避免灰尘长时间的积累影响低压配设备的绝缘。
3.4采用自动重合器和自动分段器联合保护方式
具有自动重合闸功能的开关,可以实现对线路多次自动重、合闸,这类开关具有控制和保护的双重功能,并且可以组合自动断路器一起使用,当自动分段器的功能只是检测故障电流,不足之处是:不能完全开断,因此只能和自动重合闸功能的开关一起使用。使用原理是:有三路分支的配电线路上,主线上装自动重合闸功能的开关,支线上装自动分段器开关,要设定自动分段器开关对[6]故障电流的一次记忆,当分支线路发生故障时,自动重合闸功能的开关切断线路后自动重合闸,同时发生故障的线路上自动分段器也自动重合,同时记录故障电流,此时线路故障并未消除,所以自动重合器二次进行分闸且重新合闸,此时故障分支线的自动分闸器不会自动合闸,通过两次自动重、合闸动作,把发生故障的分支线路切除,从而确保了变电所低压配电设备的稳定工作,避免事故的发生。
3.5 加强防雷措施
加强设备及线路的防雷也至关重要,当架施工过程中架空线路爬距小、导线规格不大的架空线路,可以安装横档瓷瓶;如果线路是电缆,电缆的屏蔽层一头直接接地,另一端引到避雷器再接入地面接地系统;当架空线和电缆混合接线时,必须把电缆线路的两端金属屏蔽层通过避雷器进行接地,在架空线路两侧增加避雷器,防止开关断开位置一侧遭受雷击,同时破坏开关。[7]
4、保证低压配电设备稳定运行的预防措施
低压配电设备运行不能稳定工作的原因有:人为因素、设备因素等,要从平时工作中吸取经验教训,总结低压配电设备不能正常工作的预防措施。
4.1设备故障处理措施——从日常维护开始
低压配电设备发生故障很常见,降低故障的有效措施首先就是加强人为因素管理控制,是控制低压设备故障发生率最有效的方法,其中,加强日常维护不仅可以避免低压配电设备发生事故,也可以延长低压配电设备使用寿命。更重要的是改善供电设备发生故障情况的有效手段,因此,做好低压设备的日常维护有十分重要的作用。
另一方面,解决低压配电设备的问题,要可以建立一个日常维护机制,日常维护的工作人员平时操作要到位,工作严认真负责,每个一个维护环节严格、仔细,平时多注意低压配电设备的卫生,如:经常清洗设备灰尘、尽可能不要让异物分布在低电压的设备上,还有日常维护要注意检查干燥的低压设备绝缘性是否良好,这样可以避免漏电,减少对工作人的伤害,很好的确保低压配电设备的稳定运行。
4.2设备故障处理措施——从定期预防开始
变电所低压配设备的稳定、可靠工作不仅关系到人们的日常生活及工作,同样重要的是关系到电力事业的发展,如何避免低压配电设备的不能正常工作的首要措施是预防措施,例如:设备定时保养维修能够延长设备的使用寿命,所以为了保证低压配电设备正常工作,不仅需要建立一个定期维护机制,更需要工作人员开展定期的预防的专题会议,时间长了,这样的防范会议让工作人员受益不小,工作人工对故障风险有一个非常清晰的方向,这样就可以全面的考虑低压配电设稳定运行的影响因素,才能更好地应对及避免低压配电设备的事故的发生,即使发生事故能够及时做出相应的解决措施,给低配电设备的稳定工作有了很大的保护及帮助,增加低压配电设备的稳定工作的时间,给各个行业带来很大的方便及也促进了经济的发展。
5、结束语
本论文根据实际情况总结了影响低压配电设备稳定运行的各种因素、存在问题应采取的处理措施及预防低压配电设备发生故障的办法,同时也阐述了提高低压配电设备稳定、可靠运行在生活中的重要性及必须性。在变电所制定低压配电设备出现事故的应对措施及其处理流程十分重要。如变电所低压配电设备运行过程发生故障,值班人员可以第一时间根据处理措施及处理流程短时间内处理事故,从而保证了低压配电设备稳定、可靠的运行,减少了给人们生活带来的的麻烦。因此研究变配电所低压配电设备运行的可靠性及稳定性影响因素、针对隐患采取的相应措施,提出变电所低压配电设备供电稳定性合理化的建议有重大的意义。
参考文献:
[1]《浅议提高低压配电网可靠性的措施》郭明亮 - 《电子制作》- 2014
[2]《浅议提高低压配电网可靠性的措施》郭明亮 - 《电子制作》- 2014
[3]《如何提高变电所低压设备供电可靠性》张敏 - 《科技创新导报》- 2010
[4]《浅议提高低压配电网可靠性的措施》郭明亮 - 《电子制作》- 2014
[5]《浅议提高低压配电网可靠性的措施》郭明亮 - 《电子制作》- 2014
[6]《浅议提高低压配电网可靠性的措施》郭明亮 - 《电子制作》- 2014
[7]《浅议提高低压配电网可靠性的措施》郭明亮 - 《电子制作》- 2014
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