王海燕,刘士福,邓富强

(国网山东省电力公司德州市陵城区供电公司,山东德州,253500)

0 前言

由于时代的交替与更迭,电力系统在运营和管理上出现了很大程度的改变,但与此同时,随着线路规划的复杂化,人们对电力系统的安全性和稳定性提出了更高要求。相比之下,0.4kV线路属于低压线路,一般集中在人口密集地区,由于不同用户对电能需求量不同,导致电网所承担的负荷也存在很大差异性,再加上外界环境的影响,极容易发生线路故障。

1 0.4kV低压线路接地故障类型及特点

1.1 0.4kV线路接地故障类型

在线路运行过程中,极容易出现接地故障问题,尤其是在0.4kV线路中,该项问题尤为常见,其中主要的故障类型包括瞬间故障、单项故障和多项故障。但这些故障在发生过程中具有很强的相同点,几乎所有的电流泄露均可能导致地面之中产生大量的电能消耗。

1.1.1 瞬间故障

0.4kV线路瞬间接地主要表现为,在剩余电流动作断路器突然运转之后便不会再动。此种情况下,如果负荷水平平稳,电流表的瞬间示数将会大幅提升。长此以往,将会对整个线路运行产生不利影响。

1.1.2 单项故障

单相接地故障下的低压试电笔测量基本不会出现电压示数,如果对低压发光型试电笔进行应用,也只会有微弱的闪光出现。如果0.4kV线路之中未设置电流动作保护器,在单相接地故障发生后,线路短期内依然会处于正常的运转状态。另外,整个线路中的剩余电流保护器也会退出运行,影响线路正常工作状态。

1.1.3 多项故障

在多项接地故障发生时,主要是0.4kV线路出现两相或者是三相接地故障,最终出现短路情况,导致线路无法正常运转。

1.2 0.4kV低压线路运行特点

首先,该种线路的使用人数较多,由于电网使用程度不同,从而产生了不同程度的负荷,再加上设备的使用时间较长,进一步提升了线路的老化速度。其次,线路质量与标准不符。很多低压线路在建设过程中质量较差,包裹在外层的橡胶皮也出现了严重的磨损情况,进而提升了短路故障的发生率。

2 0.4kV线路接地故障问题解决策略

2.1 外力引起接地故障关键技术排查

2.1.1 直接短路故障的查找

在线路运行过程中,一旦出现直接短路故障,剩余动作电流保护装置将会出现新的保护动作。尤其是在故障源查找过程中,需要对低压供电线路进行全面检查,尤其是在杆塔倒塌和断线故障检测上,需要做好相关隔离措施,进而将故障源进行确定,还要以安全工作为前提,尝试对故障线路进行送电操作,并对其中的电量进行检测,如果中性线和配电箱在外壳上存在电压问题,电压范围应该集中在36到50V之间,则说明该线路存在短路故障。因此,相关工作人员需要做好单独供电操作,并对其中的分支杆进行测量,进而对故障方向进行确定。

2.1.2 风力故障

在风力作用下,0.4kV线路很容易出现接地故障,此时,相关故障排查技术的应用也显得十分重要。首先,在线路建设初期,应该将风力影响考虑在其中,从而对线路抗干扰能力进行全面强化。其次,在风力较大区域中,应该设定好预防和应急处理工作,并安排专门的巡查人员对整条线路进行巡视。例如,为了提升预防效果,可以采用防震锤技术,对线路在风力下的倾斜程度进行监测,还可以根据具体的测量数据制定出有效的预防计划,最终实现0.4kV线路稳定性和安全性的全面提升。

2.1.3 雷电引起的故障

雷电很容易对0.4kV线路的正常使用产生严重影响,甚至还会破坏0.4kV线路之中的绝缘性能,最终引起接地故障。因此,在整体线路故障预防过程中,防雷措施的制定显得尤为重要,便于对相关故障原因排查。首先,0.4kV线路在建设过程中需要提升对线路质量的保证程度,选择一些绝缘性较高的材料。另外,绝缘材料的使用还应与周围环境特点相符,避免环境因素对其绝缘效果产生影响。其次,在0.4kV线路中安装避雷设施,尤其是在地理位置较为空旷地区中,避雷装置的设计显得尤为重要,在消除电磁感应和静电感应的同时,避免接地故障出现。

2.2 负荷引起的接地故障关键技术排查

在电网建设和电力系统运行过程中,电力负荷问题的发生不可避免,但由于电力负荷而引发的0.4kV线路接地故障,可以通过相关技术手段的应用将其解决。站在电力负荷形成原因角度来说,主要是由于社会用电量的不断提升所导致的,一旦没有做好电力的合理调度工作,便会引发负荷过大等问题,对电流和电压的稳定性产生影响。如果0.4kV线路长期处于高负荷状态,便会加速线路老化,促使绝缘性能降低,进而产生接地故障。为了避免上述问题的发展,工作人员首先要做的便是提升电力调度水平,例如将大数据技术应用其中,采集用电区域信息,以可视化技术为主总结不同用户的用电规律,对电量大小进行深入调整,避免突发情况出现。其次,及时更换老化设备和电线,避免在后续线路运行过程中产生新的故障问题。

2.3 瞬间类型接地故障的关键技术排查

如图1所示,瞬间类型接地故障产生的主要原因是电流不稳定,促使断路器产生反应,最终导致接地故障的发生,但这一动作的产生仅在一瞬间内完成,不容易预防和治理。针对该种故障类型特点,设计人员在线路设计上应对负荷问题进行充分考虑。例如,对绝缘性高的线路材料进行选择,对电线搭建距离进行合理性规划等。另外,各个企业还需要对检修人员的专业素养进行提升,该种故障类型的检测需要检测人员具备丰富的工作经验和专业素养。因此,各个企业在工作开始之前,需要对检修人员进行专业化培训,提升他们的专业素养和工作能力[2]。

图1 瞬间类型接地故障原理图

2.4 单项接地故障关键技术排查

在单项接地故障排查过程中,可以利用测电笔对线路进行测试,如果发现测电笔内的氖管处于明亮状态,则可以确定接地故障所产生的原因属于单项类型故障。另外,工作人员可以采用二分法对故障类型和故障位置进行合理明确,如故障发生后的电流测量,将测量结构和标准值进行前后对比,利用电流之间的差值对比展示出不同负荷之间的关系,这样一来,最终的故障范围也会缩小,工作人员可以根据该项信息,对接地故障位置进行明确,提升单项类型接地故障的检测效率。

3 总结

综上所述,站在整体线路分析和运行角度来说,0.4kV线路接地故障探讨显得很有必要,可以为整体线路维护工作的开展提供有利条件。通过研究发现,0.4kV线路接地故障引发因素很多,为了制定出合理的解决措施,工作人员应注重对0.4kV线路的整体性运维调整,从而为后续电力系统运行创造有利条件。