電力系統(tǒng)10kV架空線路與設(shè)備故障原因、查找、排除及處理方法與預(yù)防控制措施

目錄一、10kV線路故障分類： 3（一）、速斷： 3（二）、過流： 3（三）、接地： 3二、10kV線路故障性質(zhì)、判斷與快速查找方法及口訣： 4（一）、根據(jù)保護(hù)動作特點判斷線路故障性質(zhì)和地段： 4（二）、10kV線路故障快速查找方法及口訣： 4三、10kV線路接地故障及處理： 4（一）、單相接地概念及特點： 5（二）、線路接地狀態(tài)分析： 5（三）、線路接地故障的查找方法： 7（四）、10kV線路接地故障判斷： 8四、10kV架空線路短路故障原因及查找： 8（一）、線路短路故障： 8（二）、短路故障形成原因： 8（三）、短路故障查找： 10五、電力系統(tǒng)過電壓分類、故障原因與預(yù)防控制措施： 11（一）、過電壓故障原因： 11（二）、過電壓故障分類： 12（三）、外過電壓又稱雷電過電壓、大氣過電壓故障： 12（四）、常見內(nèi)過電壓故障： 13（五）、常見過電壓現(xiàn)象： 14（六）、常見操作過電壓故障： 14（七）、諧振過電壓故障： 14六、低壓線路的常見故障及排除： 15（一）、配電變壓器高壓側(cè)熔斷器熔斷故障： 15（二）、配電變壓器低壓側(cè)一相熔斷器熔斷故障： 15（三）、低壓電網(wǎng)一相接地故障及查處： 16（四）、中性點斷線故障現(xiàn)象及預(yù)防： 17七、線路和用電設(shè)備故障及其處理方法： 17（一）、線路和用電設(shè)備故障： 17（二）、處理方法： 17一、10kV線路故障分類：（一）、速斷：1、故障范圍在線路上端，由三相短路或兩相短路造成。2、主要原因有線路充油設(shè)備（如油斷路器、電力電容器、變壓器等）短路、噴油，春季鳥巢危害、雨季雷電、暴風(fēng)雨的影響、電桿拉線被盜破壞、伐樹砸住導(dǎo)線等自然災(zāi)害或人為因素。（二）、過流：1、故障范圍在線路下端，由用電負(fù)荷突然性增高，超出了線路保護(hù)的整定值或三相短路或兩相短路造成。2、原因基本同上。由于速斷、過流故障范圍較小，故障原因清晰，所以查找起來比較容易。（三）、接地：1、全線路范圍內(nèi)均可發(fā)生此類故障，基本上可分為永久性接地和瞬時性接地２種。2、主要原因有斷線、絕緣子擊穿、線下樹木等原因?qū)е露帱c泄漏。3、接地故障由于范圍較大，故障原因不明顯，有時必須借助儀表儀器才能確定故障原因。二、10kV線路故障性質(zhì)、判斷與快速查找方法及口訣：（一）、根據(jù)保護(hù)動作特點判斷線路故障性質(zhì)和地段：1、一般情況下，線路跳閘重合成功，說明瞬時性故障，鳥害、雷擊、大風(fēng)等，重合不成功，永久性故障，倒桿斷線、混線等。2、如果是電流速斷跳閘，故障點一般在線路的前段；如果是過電流跳閘，故障點一般在線路的后段。3、如果是過電流與速斷并同時跳閘，故障點一般在線路的中段。4、在事故巡線時，除重點巡查大致地故障范圍外，其他地段也要巡查，以免遺漏故障點，延長事故處理時間。（二）、10kV線路故障快速查找方法及口訣：1、線路故障停了電，保護(hù)動作巧判斷；2、速斷動作查前端，約為全長數(shù)一半；3、過流動作值較小，故障較遠(yuǎn)在后邊；4、速短過流同跳閘，故障位于線中間。三、10kV線路接地故障及處理：（一）、單相接地概念及特點：1、線路的一相的一點對地絕緣性能喪失，該相電流經(jīng)過由此點流入大地，這就叫單相接地。2、農(nóng)村10kV電網(wǎng)接地故障約占70%。3、單相接地是電氣故障中出現(xiàn)最多的故障，它的危害主要在于使三相平衡系統(tǒng)受到破壞，非故障相的電壓升高到原來的√3倍，很可能會引起非故障相絕緣的破壞。4、10kV系統(tǒng)為中性點不接地系統(tǒng)。（二）、線路接地狀態(tài)分析：1、一相對地電壓接近零值，另兩相對地電壓升高√3倍，這是金屬性接地。⑴、若在雷雨季節(jié)發(fā)生，可能絕緣子被雷擊穿，或?qū)Ь€被擊斷，電源側(cè)落在比較潮濕的地面上引起的。⑵、若在大風(fēng)天氣此類接地，可能是金屬物被風(fēng)刮到高壓帶電體上?；蜃儔浩?、避雷器、開關(guān)等引線刮斷形成接地。⑶、如果在良好的天氣發(fā)生，可能是外力破壞，扔金屬物、車撞斷電桿等?；蚋邏弘娎|擊穿等。2、一相對地電壓降低，但不是零值，另兩相對地電壓升高，但沒升高到√3倍，這屬于非金屬性接地。⑴、若在雷雨季節(jié)發(fā)生，可能導(dǎo)線被擊斷，電源側(cè)落在不太潮濕的地面上引起的，也可能樹枝搭在導(dǎo)線上與橫擔(dān)之間形成接地。⑵、變壓器高壓繞組燒斷后碰到外殼上或內(nèi)層嚴(yán)重?zé)龘p主絕緣擊穿而接地。⑶、絕緣子絕緣電阻下降。⑷、觀察設(shè)備絕緣子有無破損，有無閃絡(luò)放電現(xiàn)象，是否有外力破壞等因素。3、一相對地電壓升高，另兩相對地電壓降低，這是非金屬接地和高壓斷相的特征。⑴、高壓斷線，負(fù)荷側(cè)導(dǎo)線落在潮濕的地面上，沒斷線兩相通過負(fù)載與接地導(dǎo)線相連構(gòu)成非金屬型接地。故而對地電壓降低，斷線相對地電壓反而升高。⑵、高壓斷線未落地或落在導(dǎo)電性能不好的物體上，或線路上熔斷器熔斷一相，被斷開地線路又較長，造成三相對地電容電流不平衡，促使二相對地電壓也不平衡，斷線相對地電容電流變小，對地電壓相對升高，其他兩相相對較低。⑶、配電變壓器燒損相繞組碰殼接地，高壓熔絲又發(fā)生熔斷，其他兩相又通過繞租接地，所以，燒損相對地電壓升高，另兩相降低。4、三相對地電壓數(shù)值不斷變化，最后達(dá)到一穩(wěn)定值或一相降低另兩相升高，或一相升高另兩相降低。⑴、這是配電變壓器燒損后又接地的典型特征某相繞組燒損而接地初期，該相對地電壓降低，另兩相對地電壓升高，當(dāng)燒損嚴(yán)重后，致使該相熔絲熔斷或兩相熔斷，雖然切斷故障電流，但未斷相通過繞組而接地，又演變一相對地電壓降低，另兩相對低電壓升高。⑵、平時就存在絕緣缺陷的絕緣子，首先發(fā)生放電，最后擊穿。5、一相對地電壓為零值，另兩相對地電壓升高√3倍，但很不穩(wěn)定，時斷時續(xù)，這是金屬性瞬間接地的特征。⑴、扔在高壓帶電體上的金屬物及已折斷變壓器、避雷器、開關(guān)引線，接觸不牢固，時而接觸時而斷開形成瞬間接地。⑵、高壓套管臟污或有缺陷發(fā)生閃絡(luò)放電接地，放電電弧是斷續(xù)地，形成瞬間接地。（三）、線路接地故障的查找方法：1、人工巡線法：⑴、有經(jīng)驗人員首先分析線路的基本情況。⑵、線路環(huán)境（有無樹）、歷史運行情況（原先經(jīng)常接地），判斷可能接地點。2、分段選線法：⑴、如果線路上有分支開關(guān)，為盡快查找故障點，可用分?jǐn)喾种ч_關(guān)、分段開關(guān)辦法縮小接地故障范圍。⑵、由于絕緣子擊穿形成隱形故障，查找起來比較困難，可通過測量絕緣電阻辦法。3、用鉗型電流表查電纜接地故障。4、用接地故障測試儀查找故障接地。（四）、10kV線路接地故障判斷：1、接地故障巧判斷，一低兩高三不變；負(fù)荷斷線又接地，一高二低也常見。2、斷線與接地較難分辨，用戶電壓分明顯。3、斷線只有兩相電，接地用戶不明顯。四、10kV架空線路短路故障原因及查找：（一）、線路短路故障：1、線路故障性質(zhì)：⑴、線路瞬時性短路故障（一般是斷路器重合閘成功）；⑵、線路永久性短路故障（一般是斷路器重合閘不成功）。2、常見故障有：⑴、線路金屬性短路故障；⑵、線路引跳線斷線弧光短路故障；⑶、跌落式熔斷器、隔離開關(guān)弧光短路故障；⑷、小動物短路故障；⑸、雷電閃絡(luò)短路故障等。（二）、短路故障形成原因：1、線路金屬性短路故障：⑴、外力破壞造成故障有：①、架空線或桿上設(shè)備（變壓器、開關(guān)）被外拋物短路或外力刮碰短路；②、汽車撞桿造成倒桿、斷線；臺風(fēng)、洪水引起倒桿、斷線。⑵、線路缺陷造成故障，弧垂過大遇臺風(fēng)時引起碰線或短路時產(chǎn)生的電動力引起碰線。2、線路引跳線斷線弧光短路故障：⑴、線路老化強(qiáng)度不足引起斷線；⑵、線路過載接頭接觸不良引起跳線線夾燒毀斷線。3、跌落式熔斷器、隔離開關(guān)弧光短路故障：⑴、跌落式熔斷器熔斷件熔斷引起熔管爆炸或拉弧引起相間弧光短路；⑵、線路老化或過載引起隔離開關(guān)線夾損壞燒斷拉弧造成相間短路。4、小動物短路故障：⑴、臺墩式配電變壓器上，跌落式熔斷器至變壓器的高壓引下線采用裸導(dǎo)線，變壓器高壓接線柱及高壓避雷器未加裝絕緣防護(hù)罩；⑵、高壓配電柜母線上，母線未作絕緣化處理，高壓配電室防鼠不嚴(yán)；⑶、高壓電纜分支箱內(nèi)，母線未作絕緣化處理，電纜分支箱有漏洞。5、雷擊過電壓故障：①、主要原因是線路的接地電阻過高，降低了避雷線不能效地降低因雷擊對導(dǎo)線產(chǎn)生的過電壓，使導(dǎo)線絕緣發(fā)生閃絡(luò)，此外線路絕緣強(qiáng)度過低或污穢嚴(yán)重也可造成雷擊閃絡(luò)。②、線路設(shè)計上的問題如避雷線保護(hù)角過大、導(dǎo)地線間距不足等也是不能忽視的原因。③、雷擊分為直擊、繞擊、反擊；直擊沒什么說的，是未采取合適的防雷措施，繞擊是防雷保護(hù)角大小問題，反擊是接地電阻大小問題或者同塔絕緣配合問題。（三）、短路故障查找：1、故障查找的總原則是：先主干線，后分支線。2、對經(jīng)巡查沒有發(fā)現(xiàn)故障的線路，可以在斷開分支線斷路器后，先試送電，爾后逐級查找恢復(fù)沒有故障的其它線路。3、一條10kV線路主干線及各分支線一般都裝設(shè)柱上斷路器保護(hù)，按理論上來講，如果各級開關(guān)時限整定配合得很好，那么故障段就很容易判斷查找。4、在發(fā)生變電所斷路器跳閘的時候，首先應(yīng)查看主干線柱上分段斷路器及各分支線柱上斷路器是否跳閘，爾后對跳閘后的線路，對照上面講過的可能發(fā)生的各種故障進(jìn)行逐級查找，直到查出故障點。5、另外，對裝有線路短路故障指示器的架空線，還可借助故障指示器的指示來確定故障段線路。6、還有一點那就是當(dāng)查出故障點后，即認(rèn)為只要對故障點進(jìn)行搶修后，線路就可以恢復(fù)供電，而中止了線路巡查，這樣是非常錯誤的。7、因為當(dāng)線路發(fā)生短路故障時，短路電流還要流經(jīng)故障點上面的線路，所以對線路中的薄弱環(huán)節(jié)，如線路分段點、斷路器T接點、引跳線，會造成沖擊而引起斷線，所以還應(yīng)對有短路電流通過的線路全面認(rèn)真巡查一遍。五、電力系統(tǒng)過電壓分類、故障原因與預(yù)防控制措施：（一）、過電壓故障原因：1、過電壓是指工頻下交流電壓均方根值升高，超過額定值的10%，并且持續(xù)時間大于1分鐘的長時間電壓變動現(xiàn)象；過電壓的出現(xiàn)通常是負(fù)荷投切的瞬間的結(jié)果。2、正常使用時在感性或容性負(fù)載接通或斷開情況下發(fā)生。（二）、過電壓故障分類：1、電力系統(tǒng)中電路狀態(tài)和電磁狀態(tài)的突然變化是產(chǎn)生過電壓的根本原因。過電壓分為外過電壓和內(nèi)過電壓兩大類。2、無論外過電壓還是內(nèi)過電壓，都受許多隨機(jī)因素的影響，需要結(jié)合電力系統(tǒng)具體條件，通過計算、模擬以及現(xiàn)場實測等多種途徑取得數(shù)據(jù)，用概率統(tǒng)計方法進(jìn)行過電壓預(yù)測。3、針對過電壓的起因，電力系統(tǒng)必須采取防護(hù)措施以限制過電壓幅值。4、如安裝避雷線、避雷器、電抗器，開關(guān)觸頭加并聯(lián)電阻等，以合理實施絕緣配合，確保電力系統(tǒng)安全運行。（三）、外過電壓又稱雷電過電壓、大氣過電壓故障：1、由大氣中的雷云對地面放電而引起的。分直擊雷過電壓和感應(yīng)雷過電壓兩種。2、雷電過電壓故障：⑴、雷電過電壓的持續(xù)時間約為幾十微秒，具有脈沖的特性，故常稱為雷電沖擊波。⑵、直擊雷過電壓是雷閃電直接擊中電工設(shè)備導(dǎo)電部分時所出現(xiàn)的過電壓。⑶、雷閃擊中帶電的導(dǎo)體，如架空輸電線路導(dǎo)線，稱為直接雷擊。⑷、雷閃擊中正常情況下處于接地狀態(tài)的導(dǎo)體，如輸電線路鐵塔，使其電位升高以后又對帶電的導(dǎo)體放電稱為反擊。⑸、直擊雷過電壓幅值可達(dá)上百萬伏，會破壞電工設(shè)施絕緣，引起短路接地故障。3、感應(yīng)雷過電壓故障：⑴、感應(yīng)雷過電壓是雷閃擊中電工設(shè)備附近地面，在放電過程中由于空間電磁場的急劇變化而使未直接遭受雷擊的電工設(shè)備（包括二次設(shè)備、通信設(shè)備）上感應(yīng)出的過電壓；⑵、架空輸電線路需架設(shè)避雷線和接地裝置等進(jìn)行防護(hù)；⑶、通常用線路耐雷水平和雷擊跳閘率表示輸電線路的防雷能力。（四）、常見內(nèi)過電壓故障：1、電力系統(tǒng)內(nèi)部運行方式發(fā)生改變而引起的過電壓；2、有暫態(tài)過電壓、操作過電壓和諧振過電壓。3、暫態(tài)過電壓是由于斷路器操作或發(fā)生短路故障，使電力系統(tǒng)經(jīng)歷過渡過程以后重新達(dá)到某種暫時穩(wěn)定的情況下所出現(xiàn)的過電壓，又稱工頻電壓升高。（五）、常見過電壓現(xiàn)象：1、空載長線電容效應(yīng)。在工頻電源作用下，由于遠(yuǎn)距離空載線路電容效應(yīng)的積累，使沿線電壓分布不等，末端電壓最高。2、不對稱短路接地。三相輸電線路a相短路接地故障時b、c相上的電壓會升高。3、甩負(fù)荷過電壓，輸電線路因發(fā)生故障而被迫突然甩掉負(fù)荷時，由于電源電動勢尚未及時自動調(diào)節(jié)而引起的過電壓。（六）、常見操作過電壓故障：1、操作過電壓是由于進(jìn)行斷路器操作或發(fā)生突然短路而引起的衰減較快持續(xù)時間較短的過電壓。2、常見操作過電壓故障：⑴、空載線路合閘和重合閘過電壓。⑵、切除空載線路過電壓。⑶、切斷空載變壓器過電壓。⑷、弧光接地過電壓。（七）、諧振過電壓故障：1、諧振過電壓是電力系統(tǒng)中電感、電容等儲能元件在某些接線方式下與電源頻率發(fā)生諧振所造成的過電壓。2、諧振過電壓一般按起因分為：⑴、線性諧振過電壓。⑵、鐵磁諧振過電壓。⑶、參量諧振過電壓。六、低壓線路的常見故障及排除：（一）、配電變壓器高壓側(cè)熔斷器熔斷故障：1、配電變壓器低壓側(cè)a相電壓為零，其余兩相b、c相的電壓為原電壓的0.866倍，大約為190V。2、表現(xiàn)在電燈負(fù)載上，a相電燈熄滅，b、c兩相電燈亮度比正常時較暗（日光燈可能不能啟動）。3、事實上，受配電變壓器鐵芯中不平平衡磁通的影響，配電變壓器低壓側(cè)a相繞組會感應(yīng)出電壓，其大小取決于穿過a相繞組磁通的大小。4、這個電壓在一定條件下（如b、c兩相負(fù)荷很不相等，a相負(fù)荷很小等），可能電燈燈絲發(fā)紅（微紅），肉眼可見。5、普通節(jié)能220V白熾燈兩端施加大于15V的電壓就可使燈絲微紅。6、當(dāng)配電變壓器高壓一相熔斷器熔斷，低壓側(cè)對應(yīng)相的電燈微紅或不亮（但有電壓）；其余兩相電燈的亮度降低。7、推理：如果出現(xiàn)一相燈絲微紅或不亮但有電壓，其余兩相變暗時，則可能是高壓側(cè)發(fā)生了一相熔斷器熔斷故障。（二）、配電變壓器低壓側(cè)一相熔斷器熔斷故障：1、帶電燈負(fù)荷負(fù)載：⑴、未熔斷相電壓正常；⑵、熔斷相電壓為零。2、帶電燈和電動機(jī)負(fù)載（Y接）分析證明：⑴、當(dāng)?shù)蛪簜?cè)a相熔斷器熔斷時，a相電燈所承受的電壓取決于a相負(fù)載的大小，其兩端電壓總在73～110V之間變化，b、c兩相電壓正常。⑵、在帶電燈和電動機(jī)混合負(fù)載時，低壓一相熔斷器熔斷后的主要特征是：未熔斷相電壓正常，熔斷相電壓嚴(yán)重不足，電燈亮度變暗，當(dāng)把電動機(jī)退出運行，熔斷相電燈立即熄滅。（三）、低壓電網(wǎng)一相接地故障及查處：1、在中性點直接接地的系統(tǒng)中：⑴、當(dāng)這種故障發(fā)生后，剩余電流動作保護(hù)器等保護(hù)，應(yīng)能迅速動作，將故障點切除。⑵、否則將容易造成觸電事故或漏電及短路毀壞設(shè)備事故。2、在中性點不接地系統(tǒng)中：⑴、受接點的影響：接地相對地電壓為零。非接地相對地電壓升高（即達(dá)380V）。⑵、中性線的對地電壓升高為相電壓（即達(dá)220V）。⑶、各相間的電壓大小和相位仍然不變