10kV架空線路的特點是農網線路多、供電半徑長、全部為放射式供電線路。奉賢電網經過近年來的農網改造以及絕緣線路改造,抗臺風及防雷能力得到了很大增強,但10kV架空線路事故仍時有發生,本文就10kV架空線路的常發事故進行分析,并對10kV架空線路的反事故措施進行探討,以求提高10kV架空線路的安全運行水平。
一、10kV架空線路的常見事故及原因分析
根據運行經驗以及結合奉賢地區實際情況,10kV架空線路的常見事故有如下幾種:
1.雷擊事故
雷擊10kV架空線路事故有很多種,有絕緣子擊穿或爆裂、斷線、配變燒毀等。雷擊事故,固然與雷擊線路這客觀原因有較大關系,而設備缺陷也有莫大關系,分析其設備原因主要有:
1.1 絕緣子質量不過關。尤其是以往老線路上的某些型號的絕緣子質量存在缺陷,近一、兩年來,本地區時有發生雷擊絕緣子爆裂事故,引起10kV線路接地或相間短路;
1.2 10kV線路防雷措施不足。1998年底開始,奉賢地區的配電變壓器都更換了氧化鋅避雷器,但很多10kV架空線路卻沒有安裝線路型氧化鋅避雷器(過電壓保護器)。這一情況在近一年有很大改觀,新放絕緣線路基本都配置了相應數量的過電壓保護器,對防雷擊起到了很大的幫助,但是同時引起另一問題:就是絕緣導線斷線事故增加。希望有關部門能對該型號過電壓保護器進行技術研究,爭取在防雷和防斷線之間找到一個較好的平衡點。
1.3 導線連接器接觸不良。奉賢地區以前都習慣使用異形并溝線夾作為10kV線路的連接器,甚至連并溝線夾都不用而纏繞接線,并溝線夾連接或纏繞接線都不是導線的最佳連接,導線連接不良,會經受不住強大雷擊電流的沖擊;
1.4 桿塔接地裝置不合格。不合格的接地裝置,接地電阻大于10歐,卸流能力低,雷擊電流不能快速流入大地。
1.5 絕緣導線施工工藝不到位。近幾年奉賢地區線路逐步采用絕緣導線,不同于以往裸導線,絕緣導線對施工工藝要求更加高,特別是近幾年雷擊過后斷線事故,很多都是由于施工時候絕緣導線連接處絕緣工作不到位,沒有使用合格的絕緣膠布或使用不規范,導致雨天線路進水,并累積,當發生雷擊線路時,大電流經過積水處產生很大的熱量,導致絕緣線斷線事故。
2.臺風吹倒桿塔事故
奉賢地處上海南岸,也是遭受臺風比較嚴重的地區,客觀上講,如按最大設計風速25米/秒設計的桿塔,刮10級以下臺風,桿塔是沒問題的,臺風刮倒桿塔的原因主要有:
2.1 10kV線路及桿塔沒有按設計要求施工,桿塔基礎不牢固或埋設不夠深;
2.2 臺風風速超過最大設計風速。10級臺風的風速為25米/秒,11級臺風的風速為30米/秒,12級臺風的風速為33米/秒。
3.線路鳥害事故
奉賢地區以農業為主,地處上海郊區,為各中鳥類的棲息之地,也因此要面臨線路鳥害事故的嚴峻考驗。
3.1 鳥類在桿塔上筑巢、做窩。對于框架結構的桿塔橫擔易于鳥類筑巢,鳥類通常將巢筑在桿塔橫擔與主桿的連接處,而鳥巢一般由樹枝、稻草等物質做成。鳥類在筑巢過程中,往往由于運輸樹枝及稻草時不慎脫落,致使線路短路,從而引起跳閘事故。而對于桿變裝置,鳥類也容易將巢筑在低壓令克箱的底部洞口處,這樣如果碰到過電流,低壓柵式熔絲片熔斷時,容易引起鳥巢起火,最后引發更嚴重的線路事故。
3.2 鳥類在桿塔上拉屎是鳥害引起線路故障的主要部分。鳥糞是導電的物質,當鳥類在桿塔上休息或過夜時,一種情況是糞便成串從絕緣子邊沿下落,由糞便直接短接絕緣子串形成放電通道,引起接地短路;另一種情況是糞便沒有立即引起短路,而是滴落在部分絕緣子表面并逐漸累到一定程度,這些遭受鳥糞便污染的絕緣子其線路雖然可以暫時運行一段時間,但由于污穢未被清除,當遇到空氣濕度增大或降露等外部環境影響時,便可能發生絕緣子閃絡故障。
4.外力破壞事故
外力破壞亦是10kV架空線路的多發事故之一,這類事故,根據破壞形式可分為:
4.1 車輛碰撞觸引起10kV架空線路倒桿(塔);
4.2 風箏碰觸引起10kV架空線路相間短路速斷跳閘;
4.3 鐵塔的塔材、金具被盜引起桿塔傾斜或倒桿(塔);
4.4 桿塔基礎或拉線基礎被掏空、破壞,引起倒桿(塔);
4.5 違章建筑的工具或材料碰觸導線引起相間短路速斷跳閘;
4.6 電桿周圍的居民、工業垃圾堆里的硬物(如彩鋼板、鋁帶、鋼絲等),在臺風季節里,容易隨風飄起,引起線路單相、多相接地短路故障,甚至是直接割斷導線。
4.7 樹線矛盾引起的單相或多相之間的短路故障。
5.線路過載運行或導線連接器接觸不良引起發熱、斷線事故。
6.線路設備殘舊,使用年限長,設備存在缺陷,引發相關事故。
以上分析的是一些常見的10kV架空線路事故,這些事故,對線路的危害極大,給當地工農業生產造成較大的損失,給當地居民生活帶來不便。下面就如何減少10kV線路的事故,保障線路安全運行談談反事故措施。
二、反事故措施
1.防雷擊反事故措施
(1)更換、安裝支柱式絕緣子或瓷橫擔。奉賢地區雷擊10kV架空線路絕緣子事故,是最多見的設備事故,造成這類事故的原因除了本地區雷暴日多之外,絕緣子質量不過關也是主要原因,前幾年我們采用和安裝的絕緣子,經運行證明,該產品質量低劣,耐雷水平低,可以將這類絕緣子更換為支柱式絕緣子或瓷橫擔和針式絕緣子,新架10kV線路亦應選用支柱式絕緣子或瓷橫擔和針式絕緣子,運行經驗證明,支柱式絕緣子和瓷橫擔及針式絕緣子的耐雷水平及產品質量要好得多;
(2)安裝氧化鋅避雷器。在空曠的地區,由于沒有高大建筑物引雷,雷直擊線路是常有的事,所以宜在空曠的10kV架空線路上安裝線路型氧化鋅避雷器,新安裝的配網設備如配變、柱上開關、電纜頭等也必須安裝氧化鋅避雷器,以加強對10kV線路及設備的防雷保護;絕緣線路還要根據線路長度,安裝一定數量的過電壓保護器。
(3)選用安普線夾。在今后的10kV線路改造和檢修中,逐步淘汰并溝線夾作導線連接器,并嚴禁不用線夾而纏繞接線,應選用連接性能較好的安普線夾;
(4)檢查、整改接地裝置。定期檢查測量10kV線路上接地裝置的接地電阻,不合格的給予整改,保證接地電阻值不大于10歐。新安裝的10kV線路接地裝置接地電阻也不宜大于10歐,與1kV以下設備共用的接地裝置接地電阻不大于4歐。
(5)加強線路班組的施工工藝培訓(包括外包班組的培訓),特別是針對一些線路上的新設備、新工器具,要定期舉辦講解、培訓課程,統一安裝標準,如絕緣線接頭絕緣化的處理、安普槍和安普線夾的規范使用。如條件允許,還可以在模擬線路定期舉行施工現場教培工作。
2.防止臺風所造成的事故
(1)對10kV線路桿塔應定期進行檢查,制定完善的檢查制度,對不夠牢固的桿塔及時進行加固基礎或增加拉線。新立桿塔應嚴格按設計要求施工;
(2)適當提高最大設計風速,華南地區可以按30米/秒最大風速設計。
3.防線路鳥害事故
(1)桿塔上的鳥巢要及時拆除,受到鳥糞便污穢的絕緣子要進行更換或清除污穢。這就要求巡視人員一旦發現桿塔上有鳥巢時,特別針對導線橫擔端部,一定要及時拆除。在拆除過程中,更應注意安全,特別是線路帶電的情況下,應做好防止拆除過程中樹枝、稻草等物意外跌落情況的發生。因此應合理安排拆除鳥巢、更換受到污穢絕緣子的工作時間。一般情況下,對于導線橫擔端部的鳥巢,最好能停電拆除。同時應正確劃分線路鳥害區,并針對冬季鳥類由于外部環境變壞而導致在桿塔上棲息的概率增加,以及春季鳥類繁殖的規律,有針對性地對這些區段進行特巡檢查。
(2)重合閘裝置的使用。鳥害造成的線路故障,一般均為瞬時性的,如果線路側的重合閘裝良好,一般不會影響系統的正常運行。因此,可以說重合閘裝置也是防鳥害的一種后備保護。
4.防外力破壞措施。根據上面提到的10kV線路外力破壞事故類型及原因,采用如下措施:
(1)為杜絕或減少車輛碰撞桿塔事故,可以在交通道路邊的桿塔上涂上醒目的反光漆,以引起車輛駕駛員的注意;
(2)加強對中小學生的宣傳教育,在10kV線路旁設置醒目的禁止警示牌,禁止在10kV線路兩旁300m范圍內放風箏;
(3)加強打擊破壞盜竊10kV線路塔材及金具的力度,力求得到當地公安、治保部門的配合,制定有效的措施和具體防范方案,設置專門部門負責實施,對破壞、盜竊10kV電力設施的破壞分子進行嚴厲的打擊;
(4)運行部門定期巡視檢查10kV線路的桿塔基礎、拉線基礎和違章建筑物,對掏空的桿塔基礎、拉線基礎進行及時維修,對存在缺陷的設備及時處理和檢修,對違章建筑物進行清理整頓。
(5)運行部門在臺風季節,應特別加強對電桿附近居民、工業垃圾堆的檢查情況,將影響到線路安全運行的垃圾進行及時清理整頓。
(6)運行部門對臨近或超過線路的樹枝要及時修剪,單位有關設計部門也應和政府綠化部門做好協調工作,力求線路走廊的暢通。
5.技術運行部門應密切注意各10kV饋線的負荷情況,及時調整割接各饋線的負荷,嚴禁線路超載運行。
6.在負荷高峰期運用紅外線測溫儀測量導線連接器的溫度,一旦溫度異常,立即進行處理,避免高溫熔斷導線。
7.對電桿駁接口、鐵塔、配變臺架進行周期除銹上油,加強桿塔及金具的防護,提高10kV線路的安全運行水平。
8.在10kV線路上安裝短路故障指示器,即使10kV線路發生短路故障,也能快速查出故障點及時排除,降低事故損失。
10kV架空線路的安全運行水平直接影響電力企業的經濟效益,是與用電客戶密切相關的事情,電力企業除采取相應的技術和管理措施防止事故的發生和及時消除缺陷外,還應積極發揮當地政府、傳媒和廣大群眾的作用,加大宣傳、查處和打擊力度,起到群防群管的作用,減少事故的發生,確保電網安全運行,更好地為當地經濟建設服務。