配网设备故障查找与处理

前言配网设备工程是一项与人们生产生活、工作、休闲娱乐都息息相关的工程，配电过程比较复杂，也具有很高的危险性。人们在日常的生活中总会遇到一些电力输送方面的故障，例如:配网设备漏电、发生短路、设备超负荷工作等现象时有发生，严重的危害了人们的日常生产生活的安全。针对电网设备的相应维护措施以及安全运行管理，通常情况下由电网工作人员来负责，因此电网工作人员的专业能力是一项较为关键的因素，一旦电网设备发生故障后不能及时采取合理的方式解决，就会造成更加严重的故障发生，并且事故的范围也在不断的扩散。例如：电力设备的高压送电没有及时断开高压母联开关，就会使得主供线路与备供线路发生互锁现象，造成送电故障。所以对于配网设备的故障查找和处理是至关重要的。针对于此对于该课题进行了相关的研究。摘要随着经济社会不断发展，科技时代全面来临，电力行业也在不断向前发展和突破，为推动经济社会发展和保障公众正常的生活发挥着重要的作用。电网配电工程是一项重要的系统工程，技术要求高，配电过程复杂，也具有非常大的危险性，所以容易引发各类事故，一旦出现故障，甚至造成不可估量的损失，所以对于配网设备的故障查找和处理是至关重要的。希望本文的研究的结果不断提高电网配电设备正常稳定运行水平提供一定的借鉴或者帮助。关键词：配网设备；查找；处理目录TOC\o"1-3"\h\u前言 1摘要 2第1章配网设备故障查找与处理 41.1任务描述 41.2任务要求 4第2章信息咨询 52.1研究背景 52.2国内外研究现状 52.2.1国外研究现状 52.2.2国内研究现状 62.3配网设备出现故障的主要原因 6第3章制定配网设备故障查找与处理工作计划 73.1配电网设备 73.2配网设备故障类型及原因分析 73.3配网设备故障处置基本流程 8第4章实施配网设备故障查找与处理工作计划 94.1案例分析 94.2高压电缆故障判定 104.3高压电缆故障处理 11第5章过程检查与控制 13第6章技术总结 14致谢 15参考文献 16第1章配网设备故障查找与处理1.1任务描述电网的配电工程是一项与人们生产生活、工作、休闲娱乐都息息相关的工程，配电过程比较复杂，也具有很高的危险性。人们在日常的生活中总会遇到一些电力输送方面的故障，例如:配网设备漏电、发生短路、设备超负荷工作等现象时有发生，严重的危害了人们的日常生产生活的安全。在日常生活中，一旦遇到配网设备发生故障，一定不要自己去修理，应该马上联系专业电工进行技术维修工作，以防发生触电事故。1.2任务要求“配网设备故障查找与处理”主要涉及电压等级10kV配网管辖设备的故障查找、故障处理进行方案设计及故障统计与分析。配网设备：电压等级为10kV的配电变压器、环网柜、开关柜、开闭所、断路器、隔离开关等。本文的研究的主要要求是：分析配网设备主要故障对于配网设备故障进行查找对于配网设备故障进行相关的处理第2章信息咨询2.1研究背景随着国民经济的飞速发展和人民生活水平的显著提高，社会对电力供应可靠性和电能质量的要求越来越高，在国家电网公司解决“两头薄弱”工作思路带动下，金乡县配电网正在经历着前所未有的大发展，这对配网设备的检修工作带来了新的挑战，同时也迎来了发展机遇期。配电网是整个电力系统的末端，直接与用户相连，与用户的供电可靠性、电压合格率密切相关。据统计配网设备在近十年内因配电网故障导致的负荷损失占负荷损失总量的70%，是配网设备中故障最为频繁的部分。因此通过采用先进的检修决策方法制定合理的检修方案，提高配电设备的检修效益，有效地降低配电设备的故障率，最终提高用户的供电可靠性具有十分重要的意义。检修决策是利用已有的配电设备负荷曲线、设备温度、绝缘情况等各方面的信息，通过一定的决策方法制定合理的检修方案，满足设备和电网检修要求的同时尽量降低检修成本，其决策内容一般有检修方式决策、检修顺序决策、检修时间决策。随着智能电网在县级供电企业配电网建设中的发展，配电网的检修决策工作也面临着机遇和挑战：一方面配电网的规模不断增大，用户对供电质量要求不断提高，造成了检修工作量和检修成本的攀升；另一方面新生技术在配电网中的应用也对检修方式决策提出了新的要求，这其中以电力市场改革、分布式电源应用、检修方式的变革等方面的影响最为明显。2.2国内外研究现状2.2.1国外研究现状70年代末，美国电力科学研究院开始对配网设备的状态检修进行研究和应用。日本是从八十年代开始对配网设备实施以状态分析和在线监测为基础的状态检修。欧洲大多数国家也正在进行检修体制的改革，方向也是状态检修。到目前为止，基于计算机网络技术的设备管理、事故分析和预警系统在美、加等国已普遍应用，且已发展多个版本，如IntegratedMaintenanceSystem等。这些软件系统应用Intranet、Internet及GIS（地理信息系统）等最新的计算机技术，将状态管理、事故预警和事故处理进行有机的集成，大大改善了其设备监督管理环境，提高了监督管理水平。在美国有50%以上的电力公司应用设备状态检修技术对发电设备实施状态检修。美国巴尔的摩煤气电力公司拥有四座火力发电厂，共9台汽轮发电机组和30台燃气轮机发电机组，该公司建立了比较完善的状态检修体制和机制，所有发电设备的状态检修工作由公司工程部的监测中心统一管理，负责油质分析、红外热成像分析、辅机振动分析、汽机振动分析、机组性能试验、金属试验及马达状态监测等。自1991年开始实施状态检修工作以来，收到明显效果。电机检修费用减少了70%，汽机每5年揭缸大修一次，机组小修1-1.5年一次，机组辅机基本实现了状态检修。英国国家电力公司的DidcotA和B发电厂分别装有4×500MW燃煤（燃气）机组和2×680MW燃气的联合循环机组。电厂建立了覆盖运行过程管理、检修管理、财务管理、人力资源管理等方面的电厂管理网络系统，安装了设备信息管理集成系统软件包和监测仪器。电厂对主要辅机如风机、磨煤机、水泵机等进行在线或离线状态监测，通过监测诊断信息制定预知性维修项目和计划，实现了辅机状态检修。2台500MW机组通过实施状态检修一年可节约费用160万美元。2.2.2国内研究现状在配网设备在线监测装置研制方面，在近几年，我国也取得了长足的进步。现在应用的比较成熟的有：油色谱在线监测仪、局放红外热成像仪、避雷器在线监测仪等。清华大学自1985年开始研究的配网设备放电在线监测系统，至今已有二十多年的历史。随着计算机网络技术、Intemet技术的普及和发展以及电力系统的不断改革，我国的供电设备状态管理和状态检修得到一些发展，相应地出现了一些管理软件和检修系统。电力系统各网、省公司也都正在积极进行这方面的试点和技术推广工作。在可以预见的将来，状态检修这一先进的技术和管理体制必将在我国电力行业中得到越来越多的推广和应用，取得令人瞩目的经济和社会效益。2.3配网设备出现故障的主要原因1）人为因素。配网设备应该定时进行维护检修，这就要求电网的工作人员具有十分专业的电网知识，和十分丰富的工作经验，才能应对各种突发情况，防止发生安全事故。有很多配网设备发生故障都是由于工作人员没有及时发现处理，或者由于经验不足处理的不够及时、不够专业，导致配电设备无法正常运行。要防止类似的事情发生，必须加强对电力工作人员的专业培训，加强专业知识，使其能够及时处理相应问题，将故障的危害降到最低。2)设备因素。配网设备十分特殊，因为它需要一直不间断的出在工作状态，而高电流在设备内不断输送，使得配电设备老化迅速。一旦配电设备老化严重，就会导致设备的配电结构发生变形等问题，严重影响了配电工作的进行。但是为了满足正常的电力输送，配电设备需要不间断的运行，再加上对配网设备内部构造不够了解，这对正常的设备维护检修造成了很大的影响，如果不能在很短的时间内解决配网设备的故障问题，就会严重影响人们的生产生活。3)天气因素。天气因素对配网设备的影响也十分严重。暴风、暴雨、大雪、雷雨等天气因素对配网设备的影响尤为巨大。特别是暴风和雷雨天气，大风很容易造成电力输送塔发生倾斜、松动以及歪倒等现象，对电线接地等带来了很大的影响。而雷雨天气对配电设备的影响更加巨大，其会导致变压器发生雷击受损的情况发生，使得配电设备很长时间无法正常进行配送工作。第3章制定配网设备故障查找与处理工作计划3.1配电网设备配电网设备包括：变压器、高压柜、低压柜、母线桥、直流屏、模拟屏、高压电缆。3.2配网设备故障类型及原因分析（1）自然灾害自然灾害引起线路跳闸，主要原因：一是大风天气刮起的飘浮物造成线路因外力短路，导致跳闸；二是雨雪天气造成设备绝缘能力下降，开关设备接线端子间产生相间短路，绝缘线、绝缘子破损部分进水造成对地短路；三是暴雨或洪水冲击直接导致杆基不牢，出现杆塔倾斜倒杆，造成线路故障等。（2）用户设备故障用户设备故障引起线路跳闸，主要由以下几种情况导致：一是用户缺少专业人员对设备进行巡视检查和必要的检修、更换，存在设备老旧、绝缘老化、性能降低、设备长时间带病运行等情况，最终造成设备本体故障；二是一些用户对自维线路的管理责任缺失，认为凡是10kV线路都属供电公司维护范围，对于出现的缺陷不去维护，直到出现故障影响了生产才处理；三是由于极端天气导致，如雷击、覆冰、大风因素等。（3）外力破坏外力破坏造成线路故障，主要原因：一是司机疲劳驾驶、车辆超速、路面湿滑等原因所导致的车辆与线路杆塔发生碰撞造成倒杆、断杆事故；二是一些建筑公司施工时，将电杆杆基、拉线、杆塔本体及地下电缆损坏，造成线路跳闸事故；三是园林绿化等部门在线路下种植的树木超高或是在砍剪的过程中树枝搭接导线，或因天气等原因导致外物搭接导线、设备裸露部分造成线路跳闸。（4）雷害配电线路因雷击造成线路跳闸，主要原因：供电线路跨越区域广，在平原、丘陵地带，地势空旷，附近少有高大建筑物屏蔽，易遭受雷击；农网改造升级初期，线路防雷建设标准偏低，线路安装避雷器数量不足，使得直击雷和感应雷容易对线路上的绝缘子、变压器、开关装置、导线等造成直接损害。（5）鸟害鸟类在杆塔上筑巢，特别是一些双横担、转角杆、开关装置顶部等平坦构架，更受鸟类青睐。鸟巢主要由树枝、金属丝构成，极易造成线路的相间短路。因为鸟类随时都可能在线路上筑巢，且1-3天即可成形，即使巡线过程中发现了这类隐患，但因对鸟巢的处理需要在线路停电状态下进行，所以，很多时候还未处理即酿成故障或事故。（6）设备本体和施工质量因设备本体和施工质量引起线路跳闸主要发生在柱上断路器、跌落式熔断器、10kV隔离开关等设备上。3.3配网设备故障处置基本流程（1）接受故障信息；主要信息来源有；调度指令，值班员报告，用户反映，现场巡视或故障发生地点人员反映等。（2）查找确定故障；当配电线路发生故障和异常时，要组织人员根据故障现象分析和判断故障性质，及时迅速查找故障点。（3）故障处理和恢复送电；在确定故障点后，应通过倒闸操作，隔离故障区段，对故障点进行修复、更换和处理，在故障处理完毕后应倒回正常运行方式。（4）做好记录暨总结分析；故障处理人员要将事故现场情况及处理经过做好记录并分析事故原因找出运行和管理不足，制定防范措施；要提出故障分析报告。第4章实施配网设备故障查找与处理工作计划4.1案例分析一个雷雨天后，郑州变电站10KV线路出线断路器过流保护动作跳闸。由于当时该断路器重合闸未投运，值班人员依规程规定对该线路强行送电一次，结果断路器再次动作跳闸。汇报调度。调度下令，对该线路进行故障巡视。抢修班根据故障现象，判断为永久性短路故障，对该线路进行紧急巡查，未发现线路有问题，随后用电监察人员对高压户进行检查，发现某厂专用变压器低压屏上负荷开关因雨水滴入低压配电屏，致使开关底板受潮，造成开关短路而烧毁。当断开该厂专用变压器一次跌落式开关后，一试送，一切正常。现场检查该变压器为200KVA，二次熔丝选择50A，熔丝全部完好。原因分析：房屋漏雨，造成开关底板受潮，开关短路而烧毁，是造成故障的直接原因。跌落式开关熔丝全部完好，说明在低压短路故障发生时，根本没有起到保护作用；通过计算，发现在低压开关处发生三相短路时的短路电流起始值超过6.8KA。折算到变压器一次侧约为270A，该厂出线断路器整定值为248A，时限0.3s，而下一级的该厂支路变压器的跌落式熔断器的熔丝为50A，该熔丝在270A时最小熔断时间为1.5s。由此可见，在该变压器一次熔丝未熔断时，上一级断路器已动作跳闸，从而造成整条10KV线路停电。上述原因是造成此次故障的主要原因。结论：这是由于跌落式熔断器的熔丝选择不当造成的故障。防范措施：加强配电变压器技术管理，选择合乎要求的变压器一次跌落式熔断器的熔丝。加强设备房屋的维护，确保设备安全运行。高压监察人员要切实起到监察作用，及时掌握高压户设备状况，督促其加强设备维护和设备升级改造。4.2高压电缆故障判定如何判断高压电缆的各种故障。中性点不接地电网发生单相接地短路的现象是：故障相电压降低为零，其他两相电压升高或上升为线电压，其接地相的判别方法为：1、如果一相电压指示为零，另两相为线电压，则为零的相即为接地相；2、如果一相电压指示较低，另两相较高，则较低的相即为接地相；3、如果一相电压接近线电压，另两相电压相等且这两相电压较低时，判别原则是“电压高，下相糟”，即按A\B\C相序，哪一相电压高，则其下相即可能为接地相。表4-1各种单相接地短路的特征故障类型各相对地电压特点故障相判别单相完全接地一相电压为零，两相升高为线电压电压为零的相为接地相单相不完全接地一相电压降低但不到零，两相升高但不相等，其中一相可略超过线电压电压降低相为接地相单相断线一相电压升高，不超过1.5Ue，两相电压降低且相等，不低于0.866Ue电压升高相为断线相两相断线一相电压降低，但不到零，两相电压升高且相等，不超过线电压基频谐振一相电压降低，两相电压升高超过线电压4.3高压电缆故障处理（1）10kV馈线两点同相接地故障1）故障研判：通常的B相单相接地的现象。2）故障处理：1.发令监控中心按拉路顺序试拉，同时令变电所操作班人员至现场检查。2.但试拉的结果是母线电压无任何变化，仍接地，而且操作班人员汇报变电所内所有设备经检查无异常，也仍接地。3.经请示相关领导同意后，按拉路顺序拉开l0kVⅡ段母线上所有馈线开关时，该母线接地消失，电压恢复正常。4.接着逐条试送馈线，发现接地的两条馈线后立即将其拉开，其余馈线恢复正常。5.线路运行人员经巡线后汇报，这两条馈线一条是l0kV商农线，故障系洼孙孙国燕砖厂专变烧毁所致，现故障已隔离；另一条是10kV商工线，故障系出线龙门架B相断线接地引起。故障排除后，两条馈线试送电均正常。（2）10kV馈线两点不同相接地故障1）故障研判：10kV馈线的两点不同相接地。2）故障处理：1.通知万金电管所带电巡线，东集控中心前往检查。电管所汇报：万工线故障系N12杆鸟害所致，令其全线巡线完毕再汇报。2.通知检修专业检查保护情况，汇报调控中心领导及公司相关领导。09：25东集控汇报：万10kV东西母及万#1主变检查无异常，即令其合上万101、万100。9：27已执行。3.09：30万金电管所汇报：万工线全线巡线无异常，人员已撤离，可以送电。9：32万工线送电正常。（3）10kV疑似单相接地1）故障研判：根据以上电压情况判断这肯定不是一个完全的单相接地故障，初步估计很可能是电压谐振现象。2）故障处理：1.首先拉开该母线上的电容器开关，仍接地。2.然后按拉路顺序试拉第一条10kVⅡ漯人线后，10kVⅡ段母线接地消失，电压恢复正常，10kV#2消弧线圈动作复归。3.至此，可以判断这正是电压谐振现象，因为当消弧线圈的脱谐度接近于谐振点时，容易发生电压谐振现象，由于试拉10kVⅡ漯人线是破坏了电压谐振的条件，因此谐振消失了。第5章过程检查与控制1）减少人为因素导致的故障。人为因素作为以上几个故障原因中最容易把控的因素，必须要减少甚至是杜绝其发生。首先，对于即将上岗的员工一定要经过多轮的专业培训考核后方可上岗，上岗后由经验丰富的老员工进行现场监督指导，增加专业人员的工作经验，让他们了解一些常见的故障和处理方法，让他们能更加及时快速的处理出现的问题，防止造成不必要的损失;其次，定期对配电工作人员进行实战训练，加强员工的操作水平，让他们能更加熟练的处理各种问题;最后，加强对员工的思想教育，让其了解工作的重要性和严重性，必须时刻保持高度的清醒，避免出现问题出现判断错误、由于紧张造成的操作失误等低级的错误发生。配电人员必须按照要求定期对配电设备进行维护和检修，提早发现设备老化等引起的问题，并及时上报解决，杜绝人为因素导致的停电现象发生。2）强化对配网设备的维护。配网设备的日常维护是保证设备能正常稳定运行的前提。由于配电设备是不间断的工作状态，高电流容易使温度温度过高，加快了配网设备的老化。如何能够在其完全老化前发现问题就显得尤为重要。所以必须加强对设备的日常维护。首先，必须对配网设备进行定期的全面清理和打扫，给设备一个良好的运行环境，减少灰尘的进入，加速设备的老化;其次，