陳玉寶

摘要：中壓配電用戶(hù)在接入中壓配電網(wǎng)絡(luò)時(shí)，接入點(diǎn)處需要設(shè)置電源分?jǐn)嘣O(shè)備，如熔斷器、柱上開(kāi)關(guān)等。主要目的是設(shè)定明顯的資產(chǎn)分界點(diǎn)和便于用戶(hù)停電或故障后減少對(duì)公共配電網(wǎng)絡(luò)供電的影響。但在運(yùn)行過(guò)程中因?yàn)槎喾N因素影響，該類(lèi)分?jǐn)嘣O(shè)備在用戶(hù)側(cè)出現(xiàn)故障后沒(méi)有及時(shí)動(dòng)作，造成全線(xiàn)故障跳閘，同時(shí)增加了故障排查隔離的難度，延誤了故障搶修恢復(fù)送電的時(shí)間。隨著中壓用戶(hù)接入公共系統(tǒng)數(shù)量的增加，出現(xiàn)了因用戶(hù)故障導(dǎo)致系統(tǒng)故障跳閘的次數(shù)成逐年增加的趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：中壓用戶(hù);故障跳閘;保護(hù)措施;資產(chǎn)分界點(diǎn);開(kāi)關(guān)定制

中圖分類(lèi)號(hào)：TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）32-0208-02

針對(duì)用戶(hù)故障頻繁引起中壓配電線(xiàn)路跳閘次數(shù)的不斷增加，本文對(duì)10kV中壓用戶(hù)故障后對(duì)系統(tǒng)的影響進(jìn)行分析，從資產(chǎn)分界點(diǎn)管理和接入點(diǎn)保護(hù)設(shè)備的角度進(jìn)行分析，尋求解決辦法從源頭上杜絕此類(lèi)事故的發(fā)生。下面就兩次典型用戶(hù)故障導(dǎo)致線(xiàn)路跳閘的情況進(jìn)行深入分析。

一、故障經(jīng)過(guò)

2011年7月14日13時(shí)14分，龍井變：10kV I段接地Ua=8.59、Ub=2.5、Uc=10.49;試?yán)垨|線(xiàn)后接地消失，通知運(yùn)行班組進(jìn)行故障巡視。經(jīng)全線(xiàn)查線(xiàn)未發(fā)現(xiàn)故障，15：56拉開(kāi)P1305柱開(kāi)后線(xiàn)路前段試送成功。其后檢查P1305柱開(kāi)后端線(xiàn)路及設(shè)備未發(fā)現(xiàn)異常，報(bào)調(diào)度后試送后接地信號(hào)仍存，后對(duì)故障段全部配電變壓器及用戶(hù)設(shè)備隔離后進(jìn)行線(xiàn)路試送，接地信號(hào)消失，經(jīng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行逐臺(tái)排查后發(fā)現(xiàn)系龍博支線(xiàn)#14桿J1302柱開(kāi)后段用戶(hù)電纜故障所致，但在故障及試送過(guò)程中用戶(hù)柱上開(kāi)關(guān)沒(méi)有動(dòng)作，影響到故障排除、查找和送電時(shí)間，造成約4500kWh的電量損失。

2011年12月13日20時(shí)12分，橋林變10kV I段母線(xiàn)C相電壓異常，經(jīng)調(diào)度人員的選線(xiàn)試?yán)僮?，確定為10kV北順線(xiàn)C相接地故障。經(jīng)過(guò)對(duì)線(xiàn)路柱開(kāi)逐段拉開(kāi)試送電后發(fā)現(xiàn)，在拉開(kāi)P0823柱開(kāi)后，試送電接地故障消失，因此可確定故障點(diǎn)在P0823柱開(kāi)拉開(kāi)段。后經(jīng)查發(fā)現(xiàn)，故障為宏印船廠(chǎng)配變C相對(duì)地絕緣擊穿。故障發(fā)生導(dǎo)致主線(xiàn)系統(tǒng)繼電保護(hù)動(dòng)作，但用戶(hù)支線(xiàn)的熔斷器沒(méi)有熔斷，造成了少送電量1700kWh的后果。

二、故障原因分析

工作人員將跌落式熔斷器取下發(fā)現(xiàn)熔絲依然完好，沒(méi)有熔斷現(xiàn)象。這說(shuō)明熔斷器沒(méi)有對(duì)變壓器的接地故障做出保護(hù)動(dòng)作，造成主線(xiàn)絕緣監(jiān)察裝置發(fā)出信號(hào)。熔斷器沒(méi)有能切斷接地故障一般主要是因?yàn)槎搪啡萘看笥跀嗔魅萘可舷藁蛐∮跀嗔魅萘肯孪蓿鶕?jù)現(xiàn)場(chǎng)保險(xiǎn)絲沒(méi)有燒毀的情況來(lái)判斷，原因應(yīng)該是后者。

從以往經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，保護(hù)變壓器時(shí)額定電流的選擇。對(duì)于6～10kV的變壓器，凡容量在1000kV·A及以下者，均可采用熔斷器作為變壓器的短路及過(guò)載保護(hù)，其熔體額定電流IN.FE可取變壓器一次側(cè)額定電流的1.4～2倍，而現(xiàn)場(chǎng)熔絲所選的型號(hào)以超過(guò)變壓器一次側(cè)額定電流的3倍。

在龍東線(xiàn)故障現(xiàn)場(chǎng)，用戶(hù)柱上真空斷路器沒(méi)有動(dòng)作仍然處于合閘位置，主要原因?yàn)樵撔吞?hào)斷路器沒(méi)有提供接地保護(hù)跳閘裝置，因此在出現(xiàn)單相接地故障后沒(méi)有及時(shí)斷開(kāi)故障點(diǎn)。在故障處理過(guò)程中工作人員檢查斷路器的保護(hù)定值時(shí)發(fā)現(xiàn)，短路電流端子接到600A處。這使得只有當(dāng)線(xiàn)路的短路電流大于600A時(shí)，斷路器才動(dòng)作。

三、用戶(hù)接入點(diǎn)保護(hù)裝置情況

按照配電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)程規(guī)定，中壓用戶(hù)設(shè)備接入系統(tǒng)當(dāng)容量在400kVA以下時(shí)，用戶(hù)接入點(diǎn)與公共線(xiàn)路間采用高壓熔斷器作為電源分合裝置;當(dāng)容量在400kVA及以上時(shí)采用柱上斷路器作為電源分合裝置。

1.熔斷器保護(hù)原理

當(dāng)用戶(hù)側(cè)設(shè)備故障時(shí)，短路電流或接地電流通過(guò)熔絲，若其電流值大于熔絲的熔斷電流時(shí)會(huì)將熔絲熔斷產(chǎn)生電弧，熔絲管內(nèi)襯的鋼紙管在電弧作用下產(chǎn)生大量的氣體因熔絲管上端被封死，氣體向下端噴出，吹滅電弧。由于熔絲熔斷，熔絲管的上下動(dòng)觸頭失去熔絲的系緊力，在熔絲管自身重力和上、下靜觸頭彈簧片的作用下，熔絲管迅速跌落，使電路斷開(kāi)，切除故障段線(xiàn)路或者故障設(shè)備。

2.柱上斷路器保護(hù)原理

現(xiàn)公司管轄區(qū)域內(nèi)的用戶(hù)柱上斷路器多為ZW8-12型干式真空斷路器，該類(lèi)型斷路器具備過(guò)流保護(hù)和短路速斷保護(hù)功能，相應(yīng)的保護(hù)電流定值有三種類(lèi)型分別為200、400、600;當(dāng)應(yīng)用到中壓用戶(hù)電源分合裝置時(shí)，根據(jù)用戶(hù)設(shè)備的相應(yīng)參數(shù)將過(guò)流保護(hù)和短路速斷保護(hù)定值設(shè)定在400A。以便在用戶(hù)設(shè)備出現(xiàn)短路或過(guò)流故障時(shí)能夠斷開(kāi)故障點(diǎn)，以此來(lái)保護(hù)用戶(hù)設(shè)備和公共電網(wǎng)的運(yùn)行安全。

四、運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題

熔斷器和真空斷路器作為用戶(hù)接受公共網(wǎng)絡(luò)電源的控制點(diǎn)，起到了控制電源開(kāi)斷的功能同能在故障情況下能夠很好的開(kāi)斷隔離故障點(diǎn)，對(duì)用戶(hù)的用電安全和公共電網(wǎng)的可靠供電起到十分重要的作用。[1]但在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中存在以下問(wèn)題，使其未實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能和作用。

1.熔斷器熔絲管理方面存在諸多漏洞

從以往的用戶(hù)設(shè)備故障中發(fā)現(xiàn)，由于熔絲規(guī)格選擇方面存在問(wèn)題，沒(méi)有嚴(yán)格遵守熔絲選擇規(guī)定，工作人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值或者直接選擇熔斷電流較大的熔絲進(jìn)行安裝，當(dāng)用戶(hù)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)因熔絲沒(méi)有熔斷，未將故障點(diǎn)隔離造成變電站開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作，導(dǎo)致全線(xiàn)故障跳閘停電。而此時(shí)故障用戶(hù)檢查熔斷器時(shí)未發(fā)現(xiàn)明顯問(wèn)題，誤認(rèn)為公共線(xiàn)路故障導(dǎo)致用電中斷。而配電搶修人員在查找故障過(guò)程中需要對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行檢查逐步判斷查找故障點(diǎn)，造成線(xiàn)路故障停電增長(zhǎng)和大量的電量損失。

2.柱上斷路器定值設(shè)定及管理存在問(wèn)題

中壓用戶(hù)用電工程歸屬于業(yè)擴(kuò)屬性范疇內(nèi)，工程施工由具有相應(yīng)資質(zhì)的施工單位進(jìn)行施工。因該類(lèi)工程所有設(shè)備材料類(lèi)型不統(tǒng)一，造成施工過(guò)程中斷路器保護(hù)定制設(shè)定和管理方面沒(méi)有足夠重視，可以說(shuō)用戶(hù)斷路器定值設(shè)置形同虛設(shè)，一般短路電流動(dòng)作值都設(shè)置在最大值處，同時(shí)存在動(dòng)作時(shí)限應(yīng)與變電站出線(xiàn)保護(hù)重合閘動(dòng)作時(shí)間相配合問(wèn)題，若柱上斷路器設(shè)定動(dòng)作時(shí)限大于變電站保護(hù)時(shí)限，當(dāng)用戶(hù)側(cè)產(chǎn)生瞬時(shí)故障保護(hù)后變電站保護(hù)超前于柱上斷路器動(dòng)作。[2]結(jié)果當(dāng)用戶(hù)設(shè)備故障后柱上斷路器沒(méi)有起到保護(hù)作用隔離故障點(diǎn)，而是造成變電站保護(hù)動(dòng)作導(dǎo)致全線(xiàn)跳閘，對(duì)故障查找和沿線(xiàn)客戶(hù)用電造成嚴(yán)重的影響。

五、整改措施

1.加強(qiáng)熔斷器熔絲型號(hào)管理

為了保證熔斷器在其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障時(shí)能可靠的熔斷，在選擇熔絲規(guī)格型號(hào)時(shí)根據(jù)變壓器容量等參數(shù)要求選取合適的熔絲，以此起到保護(hù)和控制作用。加強(qiáng)用戶(hù)熔斷器熔絲的管理，建立相應(yīng)設(shè)備型號(hào)和匹配熔絲臺(tái)帳。針對(duì)現(xiàn)有情況，對(duì)于新安裝的跌落式熔斷器，選擇斷流容量下限低的新型熔絲;對(duì)已安裝的跌落式熔斷器根據(jù)負(fù)載情況進(jìn)行重新選定，在滿(mǎn)足變壓器額定電流要求的情況下盡量采用額定電流低的熔絲。對(duì)于有條件或可靠性要求較高的線(xiàn)路可采用零序功率方向保護(hù)和自適應(yīng)過(guò)流保護(hù)。

2.理順柱上斷路器定值設(shè)定

對(duì)于柱開(kāi)要根據(jù)實(shí)際負(fù)載情況重新整定定值。在滿(mǎn)足負(fù)載要求的情況下，盡量滿(mǎn)足和上一級(jí)保護(hù)的靈敏性配合。對(duì)于有條件的地方可以采用復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)功能的電流保護(hù)柱上開(kāi)關(guān)。

3.積極引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備將用戶(hù)故障對(duì)系統(tǒng)的影響降到最低

如看門(mén)狗分界柱上斷路器。該類(lèi)設(shè)備具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）自動(dòng)切除單相接地故障。該類(lèi)柱上斷路器有別于之前使用的ZW8-12型真空斷路器，其又有單相接地故障保護(hù)功能。利用有源法檢測(cè)單相接地故障，不受線(xiàn)路長(zhǎng)度和線(xiàn)型的影響，以后的參數(shù)維護(hù)工作量小。由于在中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障，變電站出線(xiàn)保護(hù)不跳閘，只發(fā)出接地信號(hào)，允許短時(shí)間接地運(yùn)行。為了便于判斷故障，此時(shí)分界斷路器的動(dòng)作時(shí)限，應(yīng)考慮躲過(guò)瞬間接地時(shí)限，并在變電站發(fā)出接地信號(hào)之后再動(dòng)作跳閘，可選擇6～8s。當(dāng)該類(lèi)型開(kāi)關(guān)投運(yùn)運(yùn)行后，當(dāng)用戶(hù)發(fā)生單相接地故障時(shí)，分界開(kāi)關(guān)自動(dòng)分閘，甩掉故障支線(xiàn)，保證變電站及饋線(xiàn)上的其他分支用戶(hù)安全運(yùn)行。

（2）快速定位故障點(diǎn)。用戶(hù)故障造成分界開(kāi)關(guān)動(dòng)作后，僅責(zé)任用戶(hù)停電，并可主動(dòng)上報(bào)故障信息，使電力公司能迅速明確事故點(diǎn)，及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處理，使故障線(xiàn)路盡早恢復(fù)供電。

六、結(jié)論

通過(guò)對(duì)用戶(hù)故障導(dǎo)致系統(tǒng)跳閘的分析發(fā)現(xiàn)，隨著用戶(hù)的設(shè)備增多、其內(nèi)部運(yùn)行維護(hù)不到位、產(chǎn)品型號(hào)質(zhì)量不一對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)造成很大的威脅。因此需要尋找行之有效的處理辦法盡量減少用戶(hù)故障對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行安全的影響，積極探索引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備，保證配電運(yùn)行的可靠性。

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（責(zé)任編輯：孫晴）