提高架空配电线路可靠性探讨

摘要：当前新余市各种中小型工厂在城郊开发区，农村空余地发展起来，原本供电负荷较轻的农村及偏远城郊不得不加大电量供应需求。若直接加大电量供应势必导致线路负荷过大，引起电路烧坏，因此必须重新架设配电线路。文章根据新余市区架空配电线路继电保护装置的相关配置情况，分析了配电线路中保护装置中存在的相关问题，并提出了相对应的解决方法。

关键词：配电线路；带电作业；继电保护；供电负荷；电量供应

中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）36-0032-02

1 概述

随着经济的飞速发展，新余市市区的电量不断增长，10kV配电网络不断扩张。当前各种中小型工厂在城郊开发区，农村空余地发展起来。原本供电负荷较轻的农村及偏远城郊也不得不加大电量供应需求。若直接加大电量供应势必导致线路负荷过大，引起电路烧坏，因此重新架设配电线路势在必行。将原有的农村供电模式转变成工农混合线路有利于成本的节约，新建城郊工业企业可单独配置工业配电线路，对这些线路的可靠性要求都很高。

2 现状

当下新余市市区的10kV配电网络主要是以放射形网络（包括专线供电）和手拉手环网为主，放射形电路采用的是单电源，由同一电源向多个用电方供电，这种方式接线比较简单，而且投资也能降低不少，但供电的可靠性差，当线路发生故障时不易维护修理，部分地区供电还会受到较大的影响。手接手环网线路由两条10kV供电线路联络一个开关关联两个电源，在正常情况下该电路采用开环运行。当线路发生故障（短路、损坏等）时，会直接触发配电线路中继电保护装置执行预设命令，切断电源。人工就可以去查找到发生故障的地方然后隔离操作，而其他没有故障的网络可以继续供电。这样专点专治又不影响其他用电方的供电，提高了供电可靠性和安全性。本文将重点叙述具备自动隔离用户侧相间短路故障、自动切除用户侧接地故障的功能的分界负荷开关的使用与可靠性的提高的建议。

3 存在的问题

就目前各个变电站都会装备最为简单的继电保护装置，主要就是短接跳闸、接地跳闸、负荷过大跳闸等几种保护措施，但灵敏度并不高，而且跳闸停电对另一方经济也有着直接的影响，一般可靠性虽说已经达到，但大型故障依旧会导致很大的损失。从根源解决问题，让各种电路故障能迅速的得到隔离，降低甚至消除电路故障带来的损失迫在眉睫。

3.1 短路故障

3.1.1 短路是指正负两电极因为某种原因直接或是间接连接在一些导致线路中电流过大损坏电路网。短路故障可分为三相短路（工业用电多以三相为主）、两相短路、单相短路、单相接地短路、两相接地短路等多种故障。当电路发生短路时，电流急速上升，会使导体温度迅速升高，绝缘被破坏，导体裸露，甚至使导体发红，熔化，导致设备因电压过高而损坏。高压电网的短路故障可引起电网完全瓦解，造成的损失是不可估量的。短路中产生的电弧、火花可能引发火灾、爆炸、电伤等大型恶性事故。短路造成的损失是不可估量的，事故中发生的人力、经济的损失是无法避免，所以在事故发生前就要有一定的相应措施和预防手段，未雨绸缪，尽量避免故障的发生。在解决问题中显而易见短路故障的预防大于问题的解决，特别是对于10kV的市政高压

电网。

3.1.2 预防措施：（1）高压电网的高空架设，在高空空气更加干燥，可有效地防止电弧短接，线路被损坏时也会因为有高空不会造成两相接地短路；（2）做好短路电流最低计算，选择安装合适的保险丝或设置正确的空气保护开关，正确选择并校验各电气设备，使电气设备的额定电压与线路的额定电压相符；（3）在变电站高处安装避雷针，接地处深埋，变压器附近和线路上也要安装避雷器，减少雷击对变电站的损害（雷击会瞬间提供超高压电，造成变电设备不堪重负而烧坏）；（4）采用电抗器增加系统阻抗，加大电阻可以有效地降低电流，可以限制短路电流，缓解短路故障危害；（5）禁止带负荷拉刀闸、带电合接地刀闸，电闸接触瞬间会产生高压电流冲击。任何通电线路施工完毕后应立即切断电源拆除接地线。要经常对通电线路、备用线路，设备进行巡视检查，及时发现缺陷，并迅速进行检修或更换；（6）带电安装和检修电气设备时，两人同行，防止误接线、误操作，在离带电部位距离较近的地方工作时，要随时采取防止短路的措施。

短路的危害严重，预防只是一个前提，在这些预防前提下真正遇到短路故障才是现实中出现的大问题，高效快速地切断电源可以防止危害的蔓延。采用具在自动断线隔离短路故障的开关，能有效地提高架空配电线路可靠性。开关采用灵敏度更高的热敏电阻开关，在可控范围内，当电网中温度一超过上限设定值，开关会迅速启跳，防止危害进一步延续。断电后就可以人工排查短接的地方并及时修理，人工排查范围小。再次开闸时应采取小电压试开，确定无误后再正常投入使用。

3.2 接地故障

3.2.1 接地也是短接的一种形式，有单相接地和多相接地。单相接地会使得线电压与相电压相等，长时间不处理会影响运转的设备。而在一般情况下会设置在故障检测后2小时内自动断电这样可以较好地保护设备。如果另外一相也接地了，也就是多相接地会导致上文所提到的短路故障，还可能导致地面局部带电，处理此类事故时要穿戴绝缘鞋，防止二次事故的发生。

3.2.2 如何判断接地故障：（1）不完全接地时：故障相电压下降但不为零，非故障相电压上升至相电压与线电压之间，零序电压上升至整定值，发警报信号；（2）完全接地时：完全接地是较为常见的接地故障，故障相电压降为零，非故障相电压上升为线电压，并保持不变，零序电压上升至100V，发警报信号；（3）弧光间歇性接地时：电压表指示不稳定，上下摆动，非故障相相电压可能升至额定电压的2.5～3倍，故障电压也会持续变化，零序电压也可能大于100V；（4）间歇性接地：接地相电压时增时减上下波动，非故障相电压时增时减或有时正常不稳定，零序电压也时增时减不

稳定。

人工在收到信号后可以排查接地处，但用电设备却无法感知，依然会运行，长时间的接地电网下运转导致设备损坏，虽然断电，但会造成直接经济损失，而且人工排查效率也不高。若能建立自动切除接地故障供电线网，并切换至另一电源供电，如同上文中手接手同网电路一般，多个电源供电。这样不仅不会影响一般供电，还有利于人工检修，提高了架空配电线路可靠性。

变电站还可以采用一用一备线路在接收到接地故障信号，自控开关可以自动将故障路段切换出来，并利用另一条备用电路线供电，这样在不影响其他供电的同时人工也会有足够的时间去检修故障段，检修完成后可以直接作为另一个备用线路。如此虽说在线网铺设中花费了较多的资金在电网线路中，但在长远的考虑中功大于过，避免了停电带来的损失，还有利于提高架空配电线路的可

靠性。

4 结语

为了提高架空配电线路可靠性，要综合考虑、长远考虑，用发展的眼光去建设配电线路，不能只看到眼前的节约型经济而放弃今后的辉煌。没有一劳永逸的方法，不要奢求问题不出现，也不要等问题出来，而要靠预先想到的解决问题的方法。当下正值配电线路扩建的高峰时期，也是一个新的开始，多采用新的科技成果新的思维，摒弃古往今来的那个不好的糟粕。创新思维，多出谋划策，未雨绸缪，在没问题时就该想到问题，多方考虑如何去预防去解决。新型开关的使用必然能起到一定的效果，一用一备的方式必然能为今后提供一种

保障。

参考文献

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[2] 沈海滨，陈维江，张少军，陈平，袁力，尹彬，李文龙.一种防止10kV架空绝缘导线雷击断线用新型串联间隙金属氧化物避雷器[J].电网技术，2007，（3）.

[3] 郭向军.配电网过电压在线监测系统的设计与开发

[D].华北电力大学（河北），2005.

作者简介：邹林保（1970-），供职于国网江西省电力公司赣西供电分公司，研究方向：电网运行、维护和检修。