输电线路运行事故与维护

输电线路是供电的脉络,对用户供电起着至关重要的作用,所以对输电线路的要求是安全第一,同时经济性也要跟上来,因为供电公司现在已经是一种企业的运作模式,所以要求对经济性方面也要进行提高,为了使线路安全高效的运行,我认为对输电网络可以进行以下三个方面的加强和改进:增加建设项目投资,提高运行工作水平和提高故障的防范措施。
1增加设备投资方面
加强输电线路结构的完整,增加线路回路或增设变压器,把原来的旧变压器换成节能变压器。由于线路输送功率增加,有一些旧线路的导线截面较小,以致电压损耗和线路损耗都很大。在不可能升压的情况下,可以更换截面较大的导线,或加装复导线来增大线路的输送容量,同时达到降低线损的目的。
在用户处或靠近用户的变电所中装设无功补偿设备。在负荷的有功功率保持不变的条件下,提高负荷的功率因素,减小负荷所需的无功功率Q,也就减少线路和变压器中的有功功率电能损耗。无功补偿设备如同步调相机、静止补偿器、电力电容器。无功需要量大时可用同步调相机,无功需要量小时可用电力电容器,冲击性负荷用静止补偿器。无功补偿设备的放置地点要根据实际情况而定。
提高电力网的电压等级。例如把6kV的电力网升为10kV,把35kV的电力网升压为110kV等。这种方法对降低电能损耗比较明显,但投资也明显增加。采用该方法时,应当通过技术经济比较。
在无功功率充足的地方,加装能升高电力网运行电压水平的设备,如调压变压器。因为电力网运行时,线路和变压器等电气设备的绝缘所允许的最高工作电压,一般允许不超过额定电压的10%。因此,电力网运行时,应尽量提高运行电压水平,以降低功率损耗。但必须注意,在系统中无功功率供应紧张时,用调整变压器分接头来提高电力网电压的办法,将使负荷的无功功率损耗增加。
2改进运行和维护措施方面
改变原来电网的接线方式,以最有利的接线方式参加运行。及时改进线路的迂回、倒送、防止卡脖子等。在有条件的地方,可将开式网改为闭式网,在辐射形电力网中,按有功功率损耗最少条件求得的各点把网络分割。
充分利用发电机和调相机的无功功率对发电厂和变电所的变压器选择正确的分接头,以便尽可能提高运行电压水平,降低电能损耗。为了提高供电的可靠性和适应负荷的需要,通常在新建的变电所内安装两台或以上同容量同型号的变压器并联运行。当一台发生故障或检修时,另一台或其余的变压器保持供电。在轻载时,如并联运行的变压器台数不变,则绕组中电阻损耗很小,但铁芯损耗所占比例较大。这时在不使部分变压器过负荷的情况下,可以切除一部分变压器,减少变压器的总损耗
在检修期间应尽量减少停电的输电线路条数,如采用线路的分相检修法,带电检修法,快速检修法。这样一来既提高了供电的可靠性,同时也提高了电力网运行的经济性。
建立起完整的自动化控制系统,以便计算发电厂中生产的电能量,售给用户的电能量,以及发电厂和变电所自用电能量的合理组织。尽量避免电能在配电网中的损耗,电力网在实际运行中可能由于带电设备绝缘不良而有漏电损耗。这种损耗可以通过加强电力网的维护工作来降低。维护工作主要是定期清扫线路、变压器、断路器等的绝缘子和绝缘套管,清除与导线相碰的树枝及搭在线路上的鸟巢。
3故障及防护措施
输电线路是电力系统的动脉,其运行状态直接决定电力系统的安全和效益,在华东、华中和广东曾经发生过高压架空线路掉线事故。而红外检测具有远距离、不停电、不接触、不解体等特点,给电力系统线路状态监测提供了一种先进手段,但是目前我国对线路等的检测经验还较少,没有相应的国家标准。为此,根据现场使用情况结合试验,提出了绝对温差判别法,并对输电线路缺陷情况进行了探讨。
输电线路常见事故多由设备过热引起,电气设备热故障分外部热故障和内部热故障。外部热故障主要指裸露接头由于压接不良等原因,在大电流作用下,接头温度升高,接触电阻增大,恶性循环造成隐患。此类故障占外部热故障90以上。内部热故障是指封闭在固体绝缘、油绝缘以及设备壳体内部的电气回路故障绝缘介质劣化引起的故障。电气设备内部热故障的特点是故障点密封在绝缘材料或金属外壳中,如电缆,内部热故障一般都发热时间长而且较稳定,与故障点周围导体或绝缘材料发生热量传递,使局部温度升高,因此可以通过检测其周围材料的温升来诊断高压电气设备(如电缆)的内部故障
由于发生热故障的线路多为6kv以上,因此我们着重讨论输电线路的发热故障。对于输电线路架空输电导线的发热,《交流高压电器在长期工作时的发热》(gb763-90)和《高压直流架空送电线路技术导则》(dl436-91)要求钢芯铝绞线的最高工作允许温度为70℃,我国目前还没有高压交、直流线路金具发热的国家标准,根据《电力金具通用技术条件》(gb2314-85),电力金具的电气接触性能应符合下列要求:
导线接续处两端点之间的电阻,应不大于同样长度导线的电阻;导线接续处的温升应不大于被接续导线的温升;承受电气负荷的所有金具,其载流量应不小于被安装导线的载流量。在配电线路中,由于线路水平排列,而且线间距离较小,如果同一档距内的导线弧垂不相同,刮大风时各导线的摆动也不相同,导致导线相互碰撞造成相间短路,所以在施工中必须严格把关,注意导线的张力,使三相导线的驰度相等,并且在规定的标准范围内。线路巡视时,发现上述问题,应及时安排处理。
大风刮断树枝掉落在线路上,或向导线上抛掷金属物体,也会引起导线的相间短路,甚至断线。此外,超高的汽车通过线路下方或吊车在线路下面作业时,也可能会引起线路短路或断线事故。因此在交、跨越的线路上应留有一定的间隔距离。
导线由于长期受水分、大气及有害气体的侵蚀,氧化而损坏,钢导线和避雷线最容易锈蚀,在巡视中发现导线严重腐蚀时,应予以及时更换。
线路上的瓷质绝缘子由于受到空气中有害成分的影响,使瓷质部分污秽,遇到潮湿天气,污秽层吸收水分,使导电性能增强,既增加了电能损耗,又容易造成闪络事故。
线路上误装不合格的瓷绝缘子或因绝缘子老化,在工频电压作用下发生闪络击穿。对此在巡视时发现有闪络痕迹的瓷绝缘子应予以及时地更换,而且更换的新瓷绝缘子必须经过耐压试验。
绝缘部分受外力破坏,发生裂纹或破损,打掉了大块瓷裙或是从边缘到顶部均有裂纹时,应予以更换,否则将会引起绝缘降低而发生闪络事故。
水泥杆遭受外力碰撞发生倒杆事故,如汽车或拖拉机碰撞等。
导线受力不均,使得杆塔倾斜,此时应紧固电杆的拉线或调整线路。
在导线振动的地方,金具螺丝易因受振动而自行脱落发生事故,因此在巡视与清扫时应仔细检查金具各部件的接触是否良好。
红外检测办法。《带电设备红外诊断技术应用导则》对电流致热型设备的热故障判别提出用相对温升判断法,该方法通过分析相对温差与接触电阻的变化关系,依托电力行业标准《电力设备预防性试验规程》(dl/t596)中对接触电阻的规定,确定了分析电流致热型设备热缺陷的相对温升判据。
根据上述规则,可以认定在正常负荷运行情况下,接续管、耐张线夹、调整板、二线联板等处的温度应与直流输电线路的导线相同或比它小,因此,可以取被检测对象附近正常运行导线的温度作为参考温度,即对于有热缺陷的地方,可以在离发热点1m远的地方取导线或线路金具的温度作参考温度
此时可采用绝对温差法来判断:取被测对象附近1m远的地方正常运行的导线或线路金具的最高温度为参考温度ta,被测量对象的温度为t,δt=t-ta,根据δt来判断热缺陷情况,这种方法可以消除太阳辐射造成的附加温升的影响。同时,由于同向性,检测距离、环境温度湿度风速等参数的不准确性带来的误差也减小了。
结合近几年的检测经验,按温升的大小,可分为轻微、一般和严重三种。δt在10℃以内理解为轻微故障;δt在10℃~20℃规定为一般故障;δ在20℃以上理解为严重故障
电力系统现在普遍采用的是使用红外测温仪红外热像仪进行检测。市场常见红外测温仪器有美国的3i系列和has-201系列以及日本ir-0204t。由于以上仪器造价较高,严重影响了红外检测仪器的普及使用。因此迫切需要高性价比、操作简单的红外测仪器。英国scan系列红外温度扫描仪有效地解决了这些问题。该仪器特有的红外温度扫描技术,快速简单查找隐患故障点,已被世界各地越来越多的电气工程师采用。
4输电线路易发生缺陷部分及原因分析
根据大量红外检测结果来看,输电线路中线路金具的热缺陷较多,集中在耐张线夹、四分裂变三分裂连接导流板、跳线线夹、接续管等机械连接部分。统计近几年来检测到的外部热故障的几千个数据,可以看到线夹和刀闸触头的热故障占整个外部热故障的77,它们的平均温升约在30℃左右,其它外部接头的平均温升在20-25℃之间。
4.1造成过热的原因
4.1.1氧化腐蚀
由于外部热缺陷的导体接头部位长期裸露在大气中运行,长年受到日晒、雨淋、风尘结露及化学活性气体的侵蚀,造成金属导体接触表面严重锈蚀或氧化,氧化层都会使金属接触面的电阻率增加几十倍甚至上百倍;
4.1.2导线接头松动
导体连接部位在长期遭受机械震动、抖动或在风力作用下摆动,使导体压接螺丝松动;
4.1.3安装质量差
a)如接头紧固件未紧到位;b)安装时紧固螺丝上下未放平垫圈或弹簧垫圈,受气温热胀冷缩的影响而松动;c)线夹与导线接续前未清刷,没有涂电力复合脂,或复合脂封闭不好,使潮气侵入造成氧化使接触电阻变大而发热;d)铝导线与铜接点连接未加铜铝过渡接头;e)线夹结构不好,导线在线夹端口受伤断股;f)线夹大小与导线不配套,输电线连接点前后截面及导流能力不匹配;g)线夹结构造成的磁滞涡流损耗发热。
4.2解决对策
4.2.1金具质量
变电所母线及设备线夹金具,根据需要选用优质产品,载流量及动热稳定性能,应符合设计要求。特别是设备线夹,应积极采用先进的铜、铝扩散焊工艺的铜铝过渡产品,坚决杜绝伪劣产品入网运行。
4.2.2防氧化
设备接头的接触表面要进行防氧化处理,应优先采用电力复合脂(即导电膏)以代替传统常规的凡士林。
4.2.3接触面处理
接头接触面可采用锉刀把接头接触面严重不平的地方和毛刺锉掉,使接触面平整光洁,但应注意母线加工后的截面减少值:铜质不超过原截面的3,铝质不超过5。
4.2.4紧固压力控制
部分检修人员在接头的连接上存有误区,认为连接螺栓拧的愈紧愈好,其实不然。因铝质母线弹性系数小,当螺母的压力达到某个临界压力值时,若材料的强度差,再继续增加不当的压力,将会造成接触面部分变形隆起,反而使接触面积减少,接触电阻增大。因此进行螺栓紧固时,螺栓不能拧得过紧,以弹簧垫圈压平即可,有条件时,应用力矩板手进行紧固,以防压力过大。
4.2.5工艺程序
制定连接点安装的技术规范程序。根据造成连接点过热的不同类型,制定不同的工艺规程。安装时,严格按照规程进行。采用爆压的线路金具故障率比采用液压的高很多,如广东高压线路接续金具采用液压后,故障率明显下降。
4.2.6检测措施
对于运行设备,运行值班人员要定期巡视连接头发热情况。有些连接点过热可通过观察来确定,比如运行中过热的连接点会失去金属光泽,导体上连接点附近涂的色漆颜色加深等。随着红外检测技术的普及提高,更加先进测试仪器的出现,输电线路故障的查找将更加快速简单,从而保障电力系统安全有效地运行。
综上所述可知,对输电线路的管理和设备的改进还需要做很多方面的工作,为了让老百姓能够无忧地用上高质量的电源,我们一定要加强学习和提高工作质量,让输电线路能够安全高效的运行。
输电线路是电网的基本组成部分,当不利环境条件导致线路运行故障时,就会直接影响线路的安全可靠运行,严重时甚至会造成大面积停电事故。我国输电线路发生较多、影响较大的各类主要故障,主要有:输电线路风偏放电;输电线路雷击跳闸;输电线路覆冰事故;输电线路污闪;输电线路的鸟害;输电线路外力破坏要根据以上各类主要故障,采取不同的事故预防与处理措施,来提高输电线路运行的安全稳定性。
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发布人:众宇旺仪器 发布时间:2010年3月29日 已被浏览 1305 次 〖 打印本文