呼倫貝爾安泰熱電有限責(zé)任公司海拉爾熱電廠 趙立偉

10kv線路越級跳閘的原因分析及解決辦法

呼倫貝爾安泰熱電有限責(zé)任公司海拉爾熱電廠 趙立偉

10kv電力線路時(shí)常出現(xiàn)的越級跳閘問題，對研究其原因與解決方法提出了新的要求。本文首先以實(shí)際案例分析了電流互感器的配備既回路參數(shù)，然后探究了線路越級跳閘的多方面原因，最后結(jié)合實(shí)際與論述，提出了諸多方面的解決10kv線路越級跳閘的方法。

10kv線路；越級跳閘；原因分析；解決辦法

一、前言

在電力線路的構(gòu)造與運(yùn)行中，10kv線路越級跳閘的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。10kv線路的越級跳閘不僅影響了電力線路供電的穩(wěn)定性，而且還在很大程度上影響了社會(huì)生產(chǎn)與生活的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。通過研究線路越級跳閘的原因及方解決方法，能夠更好地保證線路的穩(wěn)定供電。

二、電流互感器的配備及回路參數(shù)分析

某10kv線路總電網(wǎng)簡圖如圖1所示。當(dāng)配電系統(tǒng)的304電路發(fā)生故障時(shí)，總配電系統(tǒng)的304線路速斷保護(hù)拒動(dòng)，使整體電路的總配電系統(tǒng)總進(jìn)線速斷，發(fā)生越級跳閘，從而造成全體線路大面積斷電。針對304線路設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)表明速斷及延時(shí)過電流保護(hù)的動(dòng)作都準(zhǔn)確實(shí)行，不會(huì)發(fā)生越級跳閘的情況，所以越級跳閘的一個(gè)主要原因是電流互感器的配備及其后產(chǎn)生的二次負(fù)荷和過大倍數(shù)電流。

據(jù)圖1整體電路網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生的越級跳閘情況，進(jìn)行初步分析，電流互感器和其相關(guān)的因素是導(dǎo)致此現(xiàn)象發(fā)生的主要原因，為了更進(jìn)一步研究證明，設(shè)置了圖2所示電流互感器等效電路圖。

圖1 總電網(wǎng)簡圖

圖2 電流互感器等效電路圖

圖2中Z2是二次線圈的漏抗，Z4是控制電纜的負(fù)載抗阻，Z3是勵(lì)磁抗阻。此回路二次電流為I2，由I1減I3所得。I2為電流互感器的二次電流，而I1是電流互感器一次側(cè)歸算到二次值的電流值，I3是勵(lì)磁電流歸算到二次側(cè)的電流值。

電流互感器的誤差包括比差和角差，由勵(lì)磁電流產(chǎn)生。勵(lì)磁抗阻也就是Z3抗阻的值越大，電流互感器產(chǎn)生的誤差就越小。在短路的電流中包含有非周期分量時(shí)，二次電流的數(shù)值有嚴(yán)重誤差，最終使電流互感器的比差大大超過額定電流的數(shù)值。當(dāng)電流互感器配置的二次負(fù)荷為15伏安時(shí)，電流傳遞的誤差也不大于百分之十的情況下，所允許的一次性安全電流倍數(shù)是10。圖1所示304線路回路速斷拒動(dòng)造成314回路保護(hù)動(dòng)作的原因是電流互感器的二次負(fù)荷過大，其配置不能承受。還有就是繼電器的動(dòng)作電流所需的電流互感器的一次電流倍數(shù)超大。

三、10kv線路越級跳閘原因分析

1.自然災(zāi)害引發(fā)的路線故障跳閘

在當(dāng)前條件下，10kv線路大多是架空路線，由于架空路線分布范圍廣、路徑長、沿途地形空曠、附近沒有高大建筑物、絕緣配置低、避雷器質(zhì)量低下、接地裝置年久失修等原因，在雷雨天氣，線路極易受到雷擊，造成避雷器爆裂、斷線、絕緣破壞、變壓器燒毀等現(xiàn)象，導(dǎo)致線路跳閘；在大風(fēng)天氣，強(qiáng)大的風(fēng)力容易把線路附近的樹枝或廣告牌吹斷，吹斷的樹枝和廣告牌一旦落在線路上，將導(dǎo)致線路的相間短路，引起線路故障跳閘。

2.外力破壞引發(fā)的路線故障跳閘

外力破壞引發(fā)路線故障跳閘的一般是由于貓、鼠、蛇等動(dòng)物爬到配電變壓器上或群鳥從線路開關(guān)上同時(shí)起飛，導(dǎo)致相間短路，造成的線路跳閘；由于樹木與線路的安全距離不足，在雷雨大風(fēng)天氣，樹木容易放電或折斷壓在線路上，造成的線路故障跳閘；由于車輛撞斷電線桿或掛斷電線引發(fā)的線路故障跳閘；由于房屋建筑或市政工程的建設(shè)，造成的線路、電纜損壞，引發(fā)的線路斷線跳閘；由于線路設(shè)備被盜引起的線路斷線跳閘。

3.設(shè)備故障造成越級跳閘

配網(wǎng)設(shè)備故障的原因有以下四個(gè)方面：一是在運(yùn)行中，由于電線桿桿塔基礎(chǔ)不牢固、拉線松弛或被破壞，導(dǎo)致電線桿傾斜，造成線路故障；二是在線路施工中，由于沒有將線夾、引線以及設(shè)備連接牢固，導(dǎo)致投入運(yùn)用后設(shè)備接頭燒壞，造成線路故障；三是在雷雨天氣，由于配電臺區(qū)避雷器、跌落保險(xiǎn)、柱上開關(guān)質(zhì)量差、老化且來不及檢修和絕緣配置低等原因，跌落式熔斷器及避雷器極易被雷電擊穿，造成線路跳閘；四是由于線路安裝的柱上斷路器的保護(hù)定值整定與路線實(shí)際負(fù)荷不相符或與出線斷路器定值無極差造成的越級跳閘；五是由于保護(hù)線路大多安裝在高壓開關(guān)柜內(nèi)，線路的溫度、濕度和電磁等環(huán)境惡劣，保護(hù)強(qiáng)度降低，容易引發(fā)不明原因的保護(hù)拒動(dòng)。

4.檢修技術(shù)管理落后

由于管理和技術(shù)水平的限制，還沒有形成有效的人員管理機(jī)制和事故處理程序，再加上線路路徑長、設(shè)備繁雜、維修技術(shù)人員缺乏、維修技術(shù)水平不高、運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)不足等原因，維修技術(shù)人員在設(shè)備巡視維護(hù)過程中，往往不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路設(shè)備存在的問題或事故隱患并進(jìn)行有效地處理，導(dǎo)致線路越級跳閘停電事故頻發(fā)，嚴(yán)重影響了經(jīng)濟(jì)效益。

四、10kv線路越級跳閘的解決方法

1.加強(qiáng)10kv線路開關(guān)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行維護(hù)水平，盡量減少線路開關(guān)拒動(dòng)事件的發(fā)生。正常情況下跳閘線圈燒毀將發(fā)“控制回路斷線”信號，缺陷能得到及時(shí)處理。但跳閘線圈燒毀經(jīng)常發(fā)生在保護(hù)跳閘時(shí)，由開關(guān)機(jī)構(gòu)卡澀等原因引起，因此不能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題。請?jiān)O(shè)備管理部門做好開關(guān)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行維護(hù)工作，充分利用開關(guān)停電機(jī)會(huì)，加強(qiáng)開關(guān)動(dòng)作機(jī)構(gòu)特性測試和日常維護(hù)，確保線路開關(guān)機(jī)構(gòu)運(yùn)行可靠。對由于線圈、機(jī)構(gòu)卡澀造成的越級跳閘事件，組織設(shè)備生產(chǎn)廠家深入分析，徹底查清缺陷原因，根據(jù)分析結(jié)果制定相應(yīng)的控制措施。

2.切實(shí)做好10kv線路繼電保護(hù)的狀態(tài)檢驗(yàn)，盡量減少線路保護(hù)拒動(dòng)事件的發(fā)生。雖然微機(jī)型保護(hù)裝置具有較高的自檢功能，但對光耦輸出、交流插件松動(dòng)等缺陷，不能進(jìn)行監(jiān)測和發(fā)出告警，只能依靠狀態(tài)檢驗(yàn)查出缺陷。為此，重點(diǎn)加強(qiáng)保護(hù)的狀態(tài)檢驗(yàn)工作的落實(shí)。每半年一次組織分析各廠家型號設(shè)備的缺陷情況，指定專人負(fù)責(zé)保護(hù)狀態(tài)檢驗(yàn)全過程跟蹤，確保檢驗(yàn)工作依照相關(guān)驗(yàn)收規(guī)范進(jìn)行。

3.改善10kv線路系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境。目前大部分變電站的微機(jī)保護(hù)均安裝于高壓開關(guān)柜內(nèi)。但高壓室溫度、濕度和電磁環(huán)境惡劣，容易造成保護(hù)缺陷率升高，以及在電磁環(huán)境惡劣情況下，容易造成不明原因的保護(hù)拒動(dòng)。

4.提高站外配電線路的運(yùn)行維護(hù)水平，減輕10kv線路保護(hù)和開關(guān)的切除故障壓力。配網(wǎng)設(shè)備故障統(tǒng)計(jì)表明，設(shè)備老化、質(zhì)量不佳、外力破壞和自然因素是引起配電線路故障的主要原因。為降低配網(wǎng)設(shè)備的故障率，減輕線路保護(hù)和開關(guān)的切除故障壓力，請配網(wǎng)設(shè)備管理部門重點(diǎn)做好以下工作：

（1）加強(qiáng)設(shè)備巡視工作，并結(jié)合開展紅外測溫、開關(guān)柜局放測試等配電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除設(shè)備隱患。

（2）嚴(yán)格按照驗(yàn)收規(guī)范，對配電設(shè)備安裝制作工藝、交接試驗(yàn)等相關(guān)工程步驟進(jìn)行檢查，對新敷設(shè)電纜進(jìn)行振蕩波測試，確保新投運(yùn)設(shè)備滿足投產(chǎn)要求。

（3）嚴(yán)格按照《電力設(shè)施防外力破壞管理辦法》開展電力設(shè)施防外力破壞工作，并通過加裝防盜蓋板、電纜防盜報(bào)警器等裝置提升配網(wǎng)設(shè)備防外力破壞技術(shù)水平。

5.核查10kv線路消弧線圈的補(bǔ)償容量，減少因線路消弧線圈補(bǔ)償不足引起的線路單相瞬時(shí)接地故障不能熄弧問題；請?jiān)O(shè)備管理部門對變電站的線路消弧線圈的補(bǔ)償容量進(jìn)行核查對于補(bǔ)償容量不足的變電站，建議申請?jiān)鋈莞脑祉?xiàng)目。

五、結(jié)束語

通過對10kv線路越級跳閘的原因及解決方法的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，造成電力10kv線路越級跳閘的原因是多方面的，要找到科學(xué)合理的解決方法，離不開對這些原因的深入研究。電力線路的設(shè)計(jì)人員與施工人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際，認(rèn)真分析原因，并嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)的解決方法。

[1]曹留柱,曲德臣,李民中,王輝.電力監(jiān)控系統(tǒng)防越級跳閘方案的研究[J].工礦自動(dòng)化,2011年,第12期:13-17.

[2]施平.關(guān)于10kv配電線路繼電保護(hù)的探析[J].黑龍江科技信息,2010年,第10期:56-59.

[3]陳亮.分析引起電力系統(tǒng)中越級跳閘事故的幾個(gè)因素[J].民營科技,2011年,第19期:24-29.

[4]朱縣盛.10kv越級跳閘事故原因和處理過程探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2011年,第2期:53-59.

[5]潘廣林.關(guān)于低壓廠用變壓器出現(xiàn)越級跳閘分析及解決方法[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2011年,第24期:10-16.