线路故障指示器实用技术

线路故障指示器实用技术
王道普
(山东济宁供电公司,山东济宁272000)
摘要:本文从实用角度出发,对当前市场上销售的线路故障指示器性能和判据作了详细介绍。

对供电企业在使用线路故障指示器的有关问题上作了分析。

它对供电企业的安全生产和提高经济效益定会大有裨益。

关键词:故障指示器;实用技术;安全生产;经济效益
中图分类号:T M73 文献标识码:B 文章编号:1004-7948(2005)08-0047-03
供电企业高压输配电网络,线路长,分支多,结线繁杂,很容易出现接地和短路事故。

如能正确使用线路故障指示器,则可迅速查出故障点,缩短停电时间,减少工人劳动,提高供电可靠性和企业经济效益。

然而,不少供电企业却对线路故障指示器的工作原理和使用技术不甚了解,致使当线路发生故障时,指示器不能正确动作,造成查找故障困难和不应有的经济损失。

因此,让更多供电企业职工了解故障指示器的工作原理和使用技术,十分必要。

1故障指示器种类
当前,市场上销售的线路故障指示器种类繁多,型号复杂,很难让人分清选用哪种产品才比较合适。

这就需要对常用产品分类了解,掌握其功能、构造、动作原理和使用方法。

故障指示器大体分为以下几种:
(1)按使用功能分: 短路型;接地型;!接地、短路二合一型。

(2)按信号源分: 有信号源线路故障检测系统;无信号源线路故障指示器。

(3)按安装地点分: 架空线路型;电缆线路型;!母线汇流排型;∀面板型。

(4)按显示方式分: 翻牌显示型;光电显示型。

(5)按线路供电方式分: 单电源型;双电源型。

2故障指示器判据
2 1短路判据
(1)线路中电流突然升高
当线路发生短路时,导线中的电流会突然升高,它的大小与回路中的阻抗有关。

启动指示器动作的突变电流,不同厂家有不同规定。

一般规定为:I t#100~160A。

式中:∃I t%为突变电流。

(2)线路中电流等于零
当线路发生短路时,变电站保护动作,开关跳闸,线路停电。

此时,导线中的电流I=0A。

(3)突变电流时间
为了提高指示器动作准确度,还需要与变电站保护动作相配合。

突变电流的时间宽度,不同厂家的规定也略有不同。

一般规定为:10~60ms& T &1 5~4s。

式中:∃ T%为突变电流时间。

以上条件必须同时满足时,指示器才判断为线路发生了短路故障。

2 2接地判据
(1)电压由正常值突然下降
当线路发生单相接地时,故障相对地电压会突然降低。

由于接地性质的不同,电压不一定都降到零。

线路中负荷升高时,电压也会降低,这就容易引起两者混淆不清。

为了避开因负荷升高而引起电压降低的∃假接地%,而又不漏掉电压降低是因非金属性接地引起的∃真接地%,制造厂家在设计中考虑了一个两全其美的数值,即- U>20%。

式中:∃- U%为接地引起电压降低的百分数。

(2)接地电流
当线路发生单相接地时,故障点流过接地电流。

其大小等于电网正常运行时单相对地电容电流的3倍。

接地电流的大小与网络电压、频率、线路结构(架空线或电缆线)、电网线路总长度等诸多因素有关。

各生产厂家在设计中考虑的也不相同。

一般规定为:I C=2~5A。

式中:∃I C%为接地电容电流。

(3)五次谐波电流突然增大
单相接地时产生电弧,并产生高次谐波。

由于三次谐波含量较小,不宜采用(需将其滤掉)。

故,多
采用五次谐波电流。

一般厂家规定: I5>35mA (式中:∃ I5%为五次谐波电流)。

(4)连续接地时间
为避开瞬间接地,指示器还考虑了连续接地时间。

一般厂家规定: t>0 5s(式中:∃ t%为连续接地时间)。

(5)接地瞬间电容电流首半波与电压首半波相比较
当接地瞬间电容电流首半波与电压首半波相位相同时,则视为线路单相接地。

以上5项判据,各生产厂家不一定全部采用。

但是,所选内容必须同时满足时,指示器才能判断为发生了接地故障。

3实用技术
3 1认真阅读产品样本
产品样本是生产厂家与用户沟通的第一座桥梁。

用户在使用产品之前,必须认真阅读,细心研究。

发现不明白之处,及时向厂家提出。

例如,有一产品已经在样本中标明:∃安装在负荷电流大于20A 的线路上%。

而用户却忽略了这项说明,将其安装在用电季节性很强的农电线路上。

在用电淡季,该线路负荷几乎是零,结果造成了事故情况下指示器不会动作的后果。

3 2计算电网接地电流
接地电容电流是故障指示器动作的主要判据之一。

不知道电网接地电流,就无法保证故障指示器动作的正确性。

因为,高压配电网络接地电流小于5A的并不少见,而故障指示器启动电流为5A的并不算少。

这是造成指示器不能正确动作的主要原因之一。

所以,供电企业在使用故障指示器之前,必须计算电网接地电流,并要了解欲购指示器的启动电流。

只有∃知彼知己%,才能∃百战不殆%。

接地电流的计算比较复杂。

计算时,可使用如下经验公式:
对架空线路:I C=UL 350
对电缆线路:I C=UL
10
式中 I C∋接地电流,A;
U∋线路电压,kV;
L∋线路总长度,km(指有电的联系的整个网络)。

3 3考虑使用导线结构
根据指示器构造和采样原理,安装在裸导线和安装在绝缘导线上的指示器灵敏度是不一样的。

指示器的磁路有∃开环%和∃闭环%之分。

∃开环%磁路的灵敏度是按裸导线设计的,如果安装在绝缘导线上,其灵敏度就会降低。

因此,厂家一般规定,当安装在绝缘导线上时,导线中的负荷电流要在原规定的基础上增加10A。

3 4双电源线路应注意∃色标%方向
这里说的双电源线路,是指两个变电站之间110kV及以上的联络线路。

安装在双电源线路上的故障指示器必须是双电源指示器。

这种指示器的上沿靠近导线处有一块∃色标%(一般是红色或黑色),安装时,要把全部指示器的∃色标%朝向指定的电源方向。

3 5复位时间的选择
指示器在故障情况下动作,经过一段时间之后就会自动复位。

复位时间的长短是在产品生产过程中设定的。

一旦做成成品,就无法进行更改。

所以,用户在定货时,要向厂家提出复位时间要求。

如果用户事前没有要求,厂家一般定为12h。

假如事故发生在下午6(00~7(00,一般单位的职工都已下班回家。

次日早晨6(00~7(00,指示器已经到了复位时间,此时职工尚未上班,就不便于处理事故。

因此,建议供电部门在定货时,将指示器复位时间设定为24h。

3 6防污功能的选择
指示器防污问题也很重要,如果防污性能不好,外壳很容易被尘土遮盖,巡线人员在检查指示器时看不清窗口颜色,也就无法找到故障点了。

过去,指示器外壳多用普通有机玻璃制成,容易沾上灰尘。

近年来,有些厂家采用航空玻璃和纳米技术,提高了透明度和防污性能。

并将外壳制成半圆型,上下一体化,即便有少量灰尘,也很容易被雨水冲刷干净。

所以,用户在选择指示器时,切不可忽略其防污问题。

3 7安装地点与数量的确定
安装故障指示器应遵循∃足够与节约相结合%的原则。

数量不足,不利于查找故障点;数量过多,又会造成经济上的浪费。

一般掌握以下原则:
(1)变电站出口处安装一组指示器,以便于发现故障发生在哪条线路上;无分支的主干线,每15至20基杆塔安装一组指示器;有分支的杆塔,每条分支线和干线∃T%接点的负荷侧,各安装一组指示器;分支线杆塔数量少于5基的,可以不装。

大于15基
时,也应按上述原则进行安装。

(2)安装原则应与方便观察相结合,根据现场实际情况,灵活调整安装位置。

例如,有的杆塔按原则应该安装一组指示器,可是却在沟、河彼岸,或沼泽地,或加高电杆,不便于事故时观察,就应该适当调整安装位置。

(3)采用图纸与运行人员相结合的办法选择安装地点。

配电线路容易增加和更改,图纸不一定完全与现场相符合。

运行人员最熟悉现场情况,最有发言权。

公司分管该项工作的技术人员应与他们相结合,共同研究确定安装地点,可以省时省力,事半功倍。

(4)安装位置确定之后,总的需用数量即可分线、分站统计出来。

一般县级供电单位,使用故障指示器的数量大约在2000只左右。

3 8使用与维护
(1)指示器安装完成后,还要根据现场实际安装情况绘出安装图,分别由供电所运行人员、资料保管员、公司线路运行管理工程师保管。

当线路发生接地或短路时,就可根据图纸寻找故障点了。

(2)防止出现假接地。

供电所线路运行人员接到调度员通知∃某线路接地%时,一定要问清楚是哪一相接地?接地相及其他两相对地电压是多少?因为,当线路发生单相接地时,接地相对地电压要降低,电气中性点要位移,其他两相对地电压就会升高。

如果接地相对地电压是零,其他两相对地电压就从相电压升高到线电压。

如果其他两相对地电压不升高,那就是变电站PT断保险了,并非线路真接地,也就不用去现场巡线了。

(3)当线路发生短路故障时,线路运行人员一定要问清楚是哪两相导线发生短路?什么保护动作引起的开关跳闸?这样就可以知道故障点的大体位置,有利于迅速查出故障点。

因为,速断保护与过电流保护的保护距离是不一样的。

(4)为了确保指示器能够正常显示,每年季节性清扫、检修线路时,应对指示器进行清扫,除掉灰尘。

(5)发现指示器未动作或误动作,应及时组织有关人员进行分析,找出原因。

必要时,取下指示器,做灵敏度试验。

(6)线路正常巡视,应包括对指示器的检查。

4应用效果实例
山东省嘉祥县供电公司,2004年8月初,按照上述实用技术订购了一批接地、短路二合一型故障指示器,安装在10kV线路上。

运行人员反映,指示器动作灵敏,指示故障准确,效果非常理想。

4 1指示两相短路
(1)事故经过
2004年8月27日,嘉祥县普降暴雨。

17时45分,满硐工业线AC两相发生短路,变电所内速断保护动作,开关跳闸。

满硐供电所接到调度通知后,立即组织线路运行人员按照∃故障指示器安装图%进行分工,冒雨奔赴现场,查看指示器动作情况。

18时15分,发现故障点在西翟方村配电室内。

该配电室,因天降暴雨屋顶漏水,造成开关柜AC两相短路。

满硐供电所职工在恶劣的天气下,从接到调度通知到找出故障点,仅用了30min。

故障消除后汇报调度,于18时35分对线路恢复送电。

全部过程仅用了50min。

(2)与旧方法的对比
过去,满硐供电所查找故障的方法非常麻烦:先将线路停电,解开主干线上的耐张干弓子线,拉掉分支线,使用绝缘摇表对线路分段测量绝缘。

没问题,汇报调度,恢复送电;有问题,沿线路巡视,直至找到故障点。

要完成这套程序,一般好天气需要8~9h。

雷雨天气,不能登杆作业,送电时间根本没有保证。

遇到天气潮湿,瓷瓶泄漏电流大,摇表指示数字往往很低,更是无法判断线路是真故障还是假故障,检查人员也感到十分困难。

(3)节约价值计算
满硐工业线主干线157基,线路全长36km。

过去处理事故,需租汽车一辆,租赁费每天120元;用工10名,日工资共计600元。

该线路月送电量50多万kWh,平均每小时送电694kWh。

按过去查出故障点需要9h计算,提前送电8 17h,多送电量5670kWh。

按每售1kWh电能盈利0 08元(实际数)计算,可为公司创收454元。

共计节约价值1174元。

(4)社会经济效益计算
嘉祥县地处山区,石源丰富,质量上乘,便于精雕细刻和艺术加工。

使用电加工,可以生产出各种人物、走兽、花鸟、亭阁、牌坊、石桥、花栏、盘龙柱以及城市大型豪华建筑用的石工艺精品。

因此,石料加工厂、石工艺制品厂到处可见。

按每1kWh电能创造社会经济效益10元计算,此次事故的快速处理为嘉祥县挽回经济损失5 67万元。

4 2指示单相接地
2004年8月24日,10kV南武山线A相接地。

满硐供电所接到调度通知后,立即组织有关人员按照∃故障指示器安装图%查看指示器动作情况。

仅用25min就找到了故障点。

接地发生在吴怀祥石料加工厂分支线上。

该厂使用翻斗车在高压线下装卸石料时,不慎碰到了高压线,幸免未造成人身伤亡事故。

5结论
(1)供电企业只有深入了解和掌握线路故障指示器的实用技术,才能提高指示器判断事故的准确度,才会迅速查出故障点,缩短停电时间,提高供电可靠性和企业经济效益。

(2)当前,线路故障指示器生产厂家众多,标准不统一,给用户带来诸多不便,需要国家有关部门制定)生产技术标准∗和)使用管理规程∗。

作者简介:王道普(1939-),男,郑州电力学院火力发电厂、电力网及其系统专业毕业,输配电技术应用研究员(正高工),中国电机工程学会会员,曾起草编写电力行业国家标准和国家劳动部行业标准。

(收稿日期:2005-05-18;修回日期:2005-05-30)
企业用电成本价格核算中几个问题的处理
黄宝安
(陕西烽火通信集团有限公司,陕西宝鸡721006)
摘要:提出在企业用电成本价格核算中,不应采用简单算术平均法,应分别核算各类别用电价格。

对供电部门电费结算单中出现的分时段用电价格、变压器损耗、功率因数奖罚、基本电费等费用应正确处理,使核算出的用电成本价格与实际购入价格相对应。

对企业内部不同类别的用电单位,采用不同的价格,使成本核算工作更加科学和准确。

关键词:企业用电;成本价格;核算处理
中图分类号:T M92 文献标识码:A 文章编号:1004-7948(2005)08-0050-03
1问题的提出
企业在电能管理中的一项基本工作,是对企业内各单位的用电量进行计量统计并按一定的成本价格进行核算,核算出企业内各单位的用电成本。

因此,企业内用电成本价格的高低会影响到各单位使用电能的成本高低,采用合理的用电成本价格,企业就能够通过价格手段促使各单位合理使用电能,节约电能,降低生产成本。

用电成本价格的核算是否合理,成为企业电能管理中的关键工作。

通常人们认为用电成本价格核算较为简单,只要在供电部门供电价格的基础上加一定的损耗,或采用供电部门电费结算单中的总电费除以总电量得到的平均数,就可得到用电的单位成本价格。

然而在实际工作中,用这种简单的方法计算出来的用电成本价格是不合理的。

由于我国现行的供电价格是根据用户的不同情况,分为不同的用电类别,实行不同的价格,工业企业特别是大型的老企业,其用电类别较多,一般包括有城市居民生活用电,其它照明用电,商业用电,普通工业用电,非工业用电和大工业用电等多种。

同时供电部门的电费结算单中除有按分时电价计算的电度电费外,还含有变压器损耗、功率因数奖罚、基本电费等费用。

如不考虑这些费用如何收取,并如何合理分摊,仅采用简单算术平均方法核算,它反映出的用电成本价格与实际购入的各种类别用电价格就会不对应,有可能出现平均电价低于一些类别用电实际购入价格或高于一些类别用电实际购入价格,这样对于企业内的各单位,就会出现由于用电价格的不合理,使一些单位的用电成本转嫁到其它单位的现象。

因此如何合理地进行工业企业用电成本价格的核算,对出现的各项用电费用正确处理,使企业制定出的用电成本价格科学合理,是值得讨论的问题。

2供电部门对用电类别的划分
工业企业进行用电成本价格的核算,首先应该清楚供电部门对用电类别的划分。

用电类别的划分是根据用电对象、电压等级、用电时间的不同而分。

表1为某省电网电力销售的部分分类和价格情况。