农网配电线路故障防治研究.docx

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农网配电线路故障防治研究

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摘要:农网配电线路主要向面农村用户提供配电服务,影响范围广,其故障防治工作也应给予更多重视。本文以农网配电线路故障类型、原因和分布规律作为切入点,予以简述,再以此为基础,论述相关故障的防治措施,给出防雷处理、风偏计算与处理、日常运维的强化、运用现代管理技术等策略,服务后续管理工作。

关键词:农村电网;配电线路;雷击故障;设备故障

前言:配电线路是指从降压变电站把电力送到配电变压器、或将配电变电站的电力送到用电单位的线路,在我国农村电网中应用广泛,其故障防治对配电稳定性影响明显。农网电力用户分散,一旦出现配电线路故障,可能导致多区域、大面积停电且难以排查原因,这要求在现有基础上就故障原因和防治工作进行研究。

1农网配电线路故障类型、原因和分布规律

农网配电线一般可分为两个等级,配电线路电压为3.6kV~40.5kV,称高压配电线路;配电电压不超过1kV、频率不超过1000Hz、直流不超过1500V,称低压配电线路[1]。高低压线路面临的故障带有相似性,多见共同故障为鸟类破坏、树木破坏,过负荷运行。鸟类在线路和设备等处筑巢,可导致设备损坏问题,树木生长威胁位置较低的配电线路。过负荷运行可导致线路老化加速或者过电流火灾问题。高压配电线路面临更多的雷击破坏、雨雪破坏,低压线路面临更多的强风破坏。有学者针对上述因素进行研究,发现春季4月份农网配电线路故障发生率更高,四个季节故障占比情况和主要类型见表1:

表1四个季节故障占比情况和主要类型

季节

春季

夏季

秋季

冬季

发生率

65.3

17.6

7.7

9.4

类型

鸟类破坏、树障、其他

雷击、降雨、过负荷、其他

降雨、大雾、其他

冰冻、低温、其他

结合表1信息可知,当前威胁农网配电线路的故障类型较多,春季发生率最高,秋季最低[2]。对其他影响因素进行分析,又可发现设备故障、交通事故、施工破坏等少见因素也可破坏农网配电线路,导致故障,如车辆在事故中撞击了道路两侧的杆塔、房屋出现火灾累及配电线路等。

2农网配电线路故障的防治策略

2.1防雷处理

防雷工作在农网配电线路故障防治中具有突出价值,雷击可分为直击雷、绕击雷和反击雷三种,除冬季外,农网配电线路其他季节均可能因雷雨因素出现故障,防治工作主要强调避雷,重视有效进行电荷的导离。在时机工作中,建立高压配电线路适当提升与地面的垂直距离,达到4.5-5.5m左右,低压线路也应达到3.0-4.5m,对地距离的提升可减少其作为介质吸引雷击的可能。在此基础上应在所有杆塔处放置避雷器,确保其接地部分深入低下超过1.5m,避雷器以及其金属部分应给予妥善处理,避免无必要外露,可应用绝缘设施进行外包裹。所有避雷设施应确保能够有效覆盖所有农网配电线路,连为一个整体。农网配电线路的工作站,应加强地下设施建设,地下部分以金属构成电荷的疏导网络,地上部分防治引雷器,雷电、电荷异常富集时,确保其可通过引雷器被引入低下,再借助疏导网络实现分散,减少设备、配电线路损伤可能。

2.2风偏计算与处理

绝缘子串在风力作用下,可能出现闪络,强风也可能直接破坏农网配电线路导致事故,要求在农网配电线路故障防治中,加强对风偏问题的分析和处理。以绝缘子串为例,影响其风偏系数的主要因素包括自重、风力、风向和其他低影响因素,如绝缘子串的工作时间、对地高度等。以X表达绝缘子串的风偏系数,以t表达绝缘子串自重,以W表达风力,以Y表达风向,以Z表达各类低影响因素,可获取X计算式为:

X=t2*W*(Y/90)*0.05Z

目前各地主要通过参数模拟的方式获取X的接近值,首先收集绝缘子串自重、风力、风向等基本参数,再以0.05Z作为一个固定参数,表达低影响因素的影响等级,也作为必要的纠偏系数,应对特殊情况。通过有限元模型,做风偏系数的逼近计算。风偏系数过大的情况下,绝缘子串出现闪络的可能性偏高,需要给予处理以防配电线路故障。可通过更换绝缘子串类型、改善安装技术等方式进行应对,防治农网配电线路故障。如风力较大的区域可选用V形绝缘子串,该类绝缘子串用在杆塔窗口受到限制的酒杯型、门型、猫头型的中相导线,可避免其摇摆,也可适应山区特殊环境,减少风力破坏。此外,在条件允许的情况下,应避免在风力集中的区域进行农网配电线路建设、加固杆塔和线路。

2.3日常运维的强化

农网配电线路故障类型多样,在控制雷击和风力破坏的同时,也应强调加强日常运维,以应对鸟类破坏、树木破坏等。建议对农网进行区域管理,不同区域内的自然村、乡镇等,各自选派人员负责辖区内的巡线和运维,春季以1周为间隔进行一次巡线管理,发现线路周边树木茂盛、树枝外展危及配电线路问题,应适当予以修剪,剪除接近配电线路的树枝。在杆塔和线路周

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