1. 電力線路故障分析
1.1 短路故障
由于當(dāng)前我國經(jīng)濟發(fā)展迅猛,尤其是城市建設(shè)發(fā)展較快,電力線路的運行環(huán)境日趨惡劣,使得電力線路極易發(fā)生被挖斷或車輛撞斷等事故,導(dǎo)致電力線路產(chǎn)生短路故障,嚴(yán)重影響電力供應(yīng)系統(tǒng)及電力線路的正常工作與安全運行。電力系統(tǒng)中最常見的故障主要是由于單相接地外,在電機與變壓器的繞組中發(fā)生匝間短路,即發(fā)生電力線路的短路故障。例如:當(dāng)電力線路遭受雷擊之后,由于線路內(nèi)絕緣子損壞,導(dǎo)致發(fā)生對地短路;或由于電力線路碰地或?qū)Ь€相碰而發(fā)生短路故障,阻礙電力線路的正常工作,使得大規(guī)模停電,給居民與企業(yè)帶來不便。
1.2 季節(jié)性故障
由于冬季氣候寒冷,加上空氣潮濕,部分嚴(yán)寒地區(qū)極易產(chǎn)生冰雪、刮風(fēng)等惡劣的自然環(huán)境、氣候,使得電力線路負荷過大,由于電力線路的弧垂減小,使得電力線路承擔(dān)的拉力過大,拉斷電力線路,導(dǎo)致電力線路發(fā)生季節(jié)性故障。另外,當(dāng)夏季氣溫過高時,電力線路的溫度隨著日常氣溫的升高而上升,導(dǎo)致電力線路的弧垂過大,發(fā)生對地放電而引發(fā)故障。
1.3 外部熱故障與內(nèi)部熱故障
輸電線路常見事故多由設(shè)備過熱引起,電氣設(shè)備熱故障分外部熱故障和內(nèi)部熱故障。外部熱故障主要指裸露接頭由于壓接不良等原因,在大電流作用下,接頭溫度升高,接觸電阻增大,惡性循環(huán)造成隱患。此類故障占外部熱故障的90以上。內(nèi)部熱故障是指封閉在固體絕緣、油絕緣以及設(shè)備殼體內(nèi)部的電氣回路故障和絕緣介質(zhì)劣化引起的故障。電氣設(shè)備內(nèi)部熱故障的特點是故障點密封在絕緣材料或金屬外殼中,如電纜,內(nèi)部熱故障一般都發(fā)熱時間長而且較穩(wěn)定,與故障點周圍導(dǎo)體或絕緣材料發(fā)生熱量傳遞,使局部溫度升高,因此可以通過檢測其周圍材料的溫升來診斷高壓電氣設(shè)備(如電纜)的內(nèi)部故障。
2. 電力線路故障因素分析
2.1 自然環(huán)境因素
由于電力線路大部分都直接裸露于空氣中,容易受到自然環(huán)境影響而引發(fā)各類電線故障。包括雷擊、覆冰、風(fēng)災(zāi)等自然環(huán)境因素,使得電力線路發(fā)生故障,具體原因如下所述。
其一,雷電因素。由于雷電過電壓,極易損壞電力線路設(shè)備,導(dǎo)致電力線路大規(guī)模損壞,供電設(shè)施無法正常工作,使得大規(guī)模面積電力供應(yīng)處于癱瘓。其二,覆冰因素。冬天時候天氣陰冷、潮濕,寒冷地區(qū)極易結(jié)成覆冰,而覆冰對電力線路的危害極大,由于覆冰的影響,電力線路極易產(chǎn)生折斷而引發(fā)事故,不僅會導(dǎo)致大面積停電,而且由于冬季氣候較為嚴(yán)寒,環(huán)境惡劣,電力搶修人員的工作難度較大,降低了維修速度與維修質(zhì)量。其三,風(fēng)災(zāi)因素。電力線路所處地形一般都較為復(fù)雜,加上線路長及綠化差,電力線路容易被大風(fēng)吹壞,使得電力線路的風(fēng)偏閃絡(luò),導(dǎo)致風(fēng)偏跳閘。風(fēng)偏跳閘時一般容易引起電力故障,導(dǎo)致大規(guī)模停電,嚴(yán)重影響了居民與企業(yè)的生活與工作。
2.2 電力線路產(chǎn)品質(zhì)量原因
電力線路產(chǎn)品的質(zhì)量與電力線路的使用壽命和運行的安全性與可靠性緊密相關(guān)。當(dāng)電力線路產(chǎn)品的質(zhì)量不過關(guān)時,極易由于電力線路所含雜志不合格、不規(guī)范,電線偏心嚴(yán)重而導(dǎo)致電力線路頻繁出現(xiàn)故障,對整個電力系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性造成極大影響。
2.3 電力線路施工原因
由于電力線路的安裝與敷設(shè)是否符合規(guī)范,對于電力線路能否安全運行至關(guān)重要,只有確保電力線路的安裝、敷設(shè)工程達標(biāo),才可以保障電力系統(tǒng)運行的安全性,避免發(fā)生嚴(yán)重的電力故障,影響居民與企業(yè)的用電情況。
然而,當(dāng)前大部分電力線路出故障的原因主要是由于安裝、敷設(shè)電力線路時不規(guī)范,質(zhì)量不合格。一方面,電力企業(yè)為了加快施工速度,忽視了現(xiàn)場施工環(huán)境及施工質(zhì)量的控制,未嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定保障好每一道安裝工序都與規(guī)定相符,使得電力線路的安裝質(zhì)量水平較低,嚴(yán)重影響了電力系統(tǒng)的安全運行。另一方面,由于電力企業(yè)在進行電力線路敷設(shè)施工工程時,施工操作技術(shù)不規(guī)范,電力線路的絕緣性能不合規(guī)范,從而導(dǎo)致電力系統(tǒng)頻繁出故障。
2.4 電力線路過熱因素
2.4.1 氧化腐蝕
由于外部熱缺陷的導(dǎo)體接頭部位長期裸露在大氣中運行,長年受到日曬、雨淋、風(fēng)塵結(jié)露及化學(xué)活性氣體的侵蝕,造成金屬導(dǎo)體接觸表面嚴(yán)重銹蝕或氧化,氧化層都會使金屬接觸面的電阻率增加幾十倍甚至上百倍;
2.4.2 導(dǎo)線接頭出現(xiàn)松動
導(dǎo)體連接部位在長期遭受機械震動、抖動或在風(fēng)力作用下擺動,使導(dǎo)體壓接螺絲松動;
2.4.3 安裝質(zhì)量不過關(guān)
如接頭緊固件未緊到位,或安裝時緊固螺絲上下未放平墊圈或彈簧墊圈,受氣溫?zé)崦浝淇s的影響而松動,線夾與導(dǎo)線接續(xù)前未清刷,沒有涂電力復(fù)合脂,或復(fù)合脂封閉不好,使潮氣侵入造成氧化使接觸電阻變大而發(fā)熱。另外,鋁導(dǎo)線與銅接點連接未加銅鋁過渡接頭;線夾結(jié)構(gòu)不好,導(dǎo)線在線夾端口受傷斷股;線夾大小與導(dǎo)線不配套,輸電線連接點前后截面及導(dǎo)流能力不匹配;線夾結(jié)構(gòu)造成的磁滯渦流損耗發(fā)熱。
3. 電力線路故障維修對策
3.1 加強電力線路的防雷措施
由于電力線路極易遭受雷擊而損壞,影響居民與企業(yè)的用電情況,在進行電力線路的安裝工作時,必須首先確保各建筑物已經(jīng)做好防雷接地工作。其一,可以采取避雷線。一般來說,主要通過采取避雷線防止電力線路雷電過電壓作為日常防雷裝置,用于降低雷擊對電力線路的影響程度。其二,除了采取避雷線進行防雷之外,還可以通過降低桿塔接地電阻進行防雷??梢詫⒔拥貥O埋設(shè)于深處,或選擇在地下水水位較高處埋設(shè)接地極。在進入變電所的高壓側(cè),一般主要通過各類型的閥型避雷器進行防雷保護??梢栽诶纂婎l發(fā)的地區(qū),通過設(shè)計、新建電力線路,每隔一基塔就安裝一組避雷器,可以有效的提高電力線路運行的穩(wěn)定性。其三,加強電力線路的防雷工作,可以在絕緣的電力線路之內(nèi)適當(dāng)安裝防雷絕緣子,用于防止雷雨天氣的雷擊,避免電力線路出現(xiàn)大規(guī)模故障。 3.2 提高電力線路的產(chǎn)品質(zhì)量
3.2.1 加大線路絕緣化力度
通過加大電力線路的絕緣化程度,可以有效的改善電力線路的產(chǎn)品質(zhì)量。尤其是新建的配電線路,應(yīng)當(dāng)使用絕緣導(dǎo)線,大力提高線路的絕緣化質(zhì)量。
對于當(dāng)前進行絕緣化改造難度較大的電力線路,可以通過采取絕緣化防護,例如改制線路開斷、轉(zhuǎn)角、T 接及高壓計量、隔離開關(guān)、真空開關(guān)等地方,通過絕緣化處理,提高其絕緣性能。
3.2.2 加強電力線路的測溫工作
電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強對電力線路進行測溫,尤其是大負荷的電力線路,在用電高峰期之前,應(yīng)當(dāng)定時進行測溫,尤其是對變電站出線穿墻套管、線路過引線、線路開關(guān)設(shè)備連接點等地方要加強測溫。通過定期的測溫,可以有效避免由于連接松動,導(dǎo)線過熱致燒斷而發(fā)生跳閘事故,影響居民與企業(yè)用電。
同時,電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強對配電室穿墻套管連接處、變壓器、配電盤等運行電氣設(shè)備進行測溫工作,避免由于電氣設(shè)備運行過熱,發(fā)生引起短路跳閘等電力故障。
3.3 提高電力線路的設(shè)計質(zhì)量
降低電力線路出現(xiàn)故障的頻率,還可以通過提高電力線路的設(shè)計質(zhì)量,可以有效地提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與安全性。在進行電力線路設(shè)計的過程中,應(yīng)當(dāng)注重對桿塔、導(dǎo)線、絕緣子、輔助金具、防雷裝置的計算與選擇。電力線路的設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)避免純粹、機械地照抄、照搬典型設(shè)計與設(shè)計規(guī)范,應(yīng)當(dāng)結(jié)合該地區(qū)的實際情況及天氣情況,結(jié)合適當(dāng)?shù)姆览状胧┘胺拦收洗胧?,重新進行電力線路的設(shè)計。電力線路的設(shè)計人員不僅要保證計算的周密性,而且要對設(shè)置地區(qū)進行現(xiàn)場勘查,確保對現(xiàn)場環(huán)境有了一定的了解度與熟悉度,才可以使得所設(shè)計的電力線路更為合理、恰當(dāng),從而提高電力線路的設(shè)計質(zhì)量,降低了電力故障的發(fā)生頻率。
3.4解決電力線路過熱的對策
3.4.1 防氧化
設(shè)備接頭的接觸表面要進行防氧化處理,應(yīng)優(yōu)先采用電力復(fù)合脂(即導(dǎo)電膏)以代替?zhèn)鹘y(tǒng)常規(guī)的凡士林。
3.4.2 接觸面處理
接頭接觸面可采用銼刀把接頭接觸面嚴(yán)重不平的地方和毛刺銼掉,使接觸面平整光潔,但應(yīng)注意母線加工后的截面減少值:銅質(zhì)不超過原截面的3,鋁質(zhì)不超過5。
3.4.3 緊固壓力控制
部分檢修人員在接頭的連接上存有誤區(qū),認為連接螺栓擰的愈緊愈好,其實不然。因鋁質(zhì)母線彈性系數(shù)小,當(dāng)螺母的壓力達到某個臨界壓力值時,若材料的強度差,再繼續(xù)增加不當(dāng)?shù)膲毫Γ瑢斐山佑|面部分變形隆起,反而使接觸面積減少,接觸電阻增大。因此進行螺栓緊固時,螺栓不能擰得過緊,以彈簧墊圈壓平即可,有條件時,應(yīng)用力矩板手進行緊固,以防壓力過大。
3.4.4 加強檢測
對于運行設(shè)備,運行值班人員要定期巡視連接頭發(fā)熱情況。有些連接點過熱可通過觀察來確定,比如運行中過熱的連接點會失去金屬光澤,導(dǎo)體上連接點附近涂的色漆顏色加深等。
必須加強對我國電力線路的安全管理,結(jié)合各地區(qū)的電力情況及實際情況,加強電力線路的保護與管理工作,大大增強電力系統(tǒng)運行的安全性、穩(wěn)定性與可靠性,盡量避免電力線路出現(xiàn)故障,為居民及企業(yè)的生活用電與工作用電提供堅實的保障。