林乃文

摘 ?要：以當(dāng)前接地補(bǔ)償及快速消弧系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合本地區(qū)實(shí)際工作案例，對(duì)如何完善接地補(bǔ)償以及如何完善消弧系統(tǒng)工作質(zhì)量進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：接地補(bǔ)償;快速消弧系統(tǒng);問(wèn)題處理

中圖分類(lèi)號(hào)：TM475 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1006-8937（2015）36-0086-02

近年來(lái)受到城鎮(zhèn)發(fā)展以及城鎮(zhèn)規(guī)劃等方面的影響，大多數(shù)城鎮(zhèn)的10 kV線(xiàn)路由原來(lái)架空線(xiàn)路改變?yōu)榈叵码娎|線(xiàn)路，導(dǎo)致不接地系統(tǒng)對(duì)大地電容、電流有了顯著提升，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)運(yùn)行安全性。從本地區(qū)10 kV線(xiàn)路運(yùn)行情況來(lái)看，10 kV消弧系統(tǒng)接地方式的線(xiàn)路在運(yùn)行過(guò)程中曾出現(xiàn)線(xiàn)路發(fā)生接地故障，故障線(xiàn)路不會(huì)跳閘，通過(guò)消弧系統(tǒng)補(bǔ)償繼續(xù)運(yùn)行，對(duì)人身安全及設(shè)備運(yùn)行造成危險(xiǎn)，所以必須通過(guò)各種方式對(duì)其進(jìn)行完善。

1 ?案例及問(wèn)題

1.1 ?10 kV線(xiàn)路運(yùn)行的案例

2015年6月27日12時(shí)22分，某供電所運(yùn)維人員接用戶(hù)電話(huà)，稱(chēng)在新化路邊高壓線(xiàn)脫落掉在路上，現(xiàn)場(chǎng)有火花，山上茅草已點(diǎn)燃。12時(shí)25分，供電所運(yùn)行人員通知配調(diào)切開(kāi)110 kV陽(yáng)光站10 kV新口線(xiàn)F1。12時(shí)54分，供電所運(yùn)行人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)10 kV新口線(xiàn)F1新化支線(xiàn)N1桿A相（電源側(cè)）瓷瓶脫落，線(xiàn)路跌落碰到拉線(xiàn)引起火花點(diǎn)燃山上茅草（過(guò)火面積大概60 m2）?，F(xiàn)場(chǎng)檢查，A相瓷瓶曾經(jīng)遭受雷擊，導(dǎo)致瓷瓶?jī)?nèi)部松脫，致使受力鐵件脫落導(dǎo)致線(xiàn)路掉落。

110 kV陽(yáng)光站為消弧接地系統(tǒng)，2015年06月27日12時(shí)03分，調(diào)度自動(dòng)化SCADA系統(tǒng)只發(fā)出“110 kV陽(yáng)光站10 kV線(xiàn)路F2至F12間隔裝置異常告警 動(dòng)作”信號(hào)，無(wú)響鈴，三相電壓如下：A相0.73 kV;B相10.32 kV;C相9.94 kV，開(kāi)關(guān)無(wú)跳閘，12時(shí)25分配調(diào)切開(kāi)10 kV新口線(xiàn)F1后站內(nèi)10 kV母線(xiàn)電壓恢復(fù)正常。

10 kV新口線(xiàn)F1線(xiàn)路明顯存在接地故障，并且站內(nèi)母線(xiàn)電壓二相高一相低已持續(xù)了約20 ? min，10 ?kV消弧選線(xiàn)裝置未動(dòng)作。

2015年7月21日，110 kV安寶站10 kV安東線(xiàn)F2線(xiàn)路接地故障，但安寶站10 kV消弧選線(xiàn)裝置動(dòng)作，切開(kāi)10 kV安南線(xiàn)F3開(kāi)關(guān)。

2015年9月7日，110 kV平角站10 kv消弧選線(xiàn)裝置動(dòng)作，同時(shí)切開(kāi)掛在10 kVI母線(xiàn)上的10 kV河?xùn)|線(xiàn)F1、建平線(xiàn)F3、平華線(xiàn)F4開(kāi)關(guān)，實(shí)際只有10 kV河?xùn)|線(xiàn)F1線(xiàn)路接地故障。

1.2 ?10 kV接地變壓器運(yùn)行存在的問(wèn)題

變電站的內(nèi)配接地變壓器主要工作內(nèi)容是從10 kV配網(wǎng)不接地系統(tǒng)當(dāng)中通過(guò)人為的方式構(gòu)建中性點(diǎn)，并將該中性點(diǎn)作為系統(tǒng)接地點(diǎn)來(lái)使用，和消弧線(xiàn)圈共同組建成快速消弧系統(tǒng)。為了順應(yīng)時(shí)代發(fā)展要求，節(jié)省不必要資金支出，接地變壓器有時(shí)也要充當(dāng)站用變壓器角色。如果變電站內(nèi)部有兩臺(tái)變壓器，則正常運(yùn)行一臺(tái)，另一臺(tái)熱備用，定期切換。因?yàn)樽冸娬镜蛪簜?cè)正常狀態(tài)下的工作模式是兩段10 kV母線(xiàn)各自運(yùn)行，所以如果接在熱備模式變壓器母線(xiàn)出現(xiàn)單相的接地故障，則會(huì)導(dǎo)致消弧線(xiàn)圈和系統(tǒng)連接不暢，影響系統(tǒng)運(yùn)行。

一些接地變壓器帶有消弧線(xiàn)圈運(yùn)行，如果變電站的電壓互感器在高壓保險(xiǎn)中出現(xiàn)燒毀或者是爆炸等情況，會(huì)對(duì)其運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重影響。電壓互感器自身也可能產(chǎn)生爆炸，通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，事故發(fā)生伴有10 kV配網(wǎng)系統(tǒng)單相接地問(wèn)題。

對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，10 kV不接地系統(tǒng)如果出現(xiàn)單相接地故障，快速消弧系統(tǒng)補(bǔ)償系統(tǒng)接地容性電流，因?yàn)橄【€(xiàn)圈的容量不理想，導(dǎo)致其不能提供足夠感性電流，所以系統(tǒng)處在全補(bǔ)償狀態(tài)下會(huì)出現(xiàn)諧振過(guò)電壓的情況。

在日常運(yùn)行中，如果變電站外部10 kV系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地的問(wèn)題，Z型接線(xiàn)接地變壓器保護(hù)裝置的動(dòng)作會(huì)比較頻繁，跳開(kāi)高壓側(cè)斷路器，不僅會(huì)影響到快速消弧系統(tǒng)的正常使用。而站用變壓器都是Z型的接地變壓器，開(kāi)關(guān)柜當(dāng)中的電流互感器也只是配備了兩種雙向電流互感器，但是保護(hù)裝置依然按照三相電流互感器來(lái)采集二次電流，這種運(yùn)行模式在正常工作的情況下，保護(hù)裝置可以正常采樣，但是如果系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地故障，接地補(bǔ)償控制系統(tǒng)產(chǎn)生動(dòng)作，對(duì)消弧線(xiàn)圈進(jìn)行控制，控制其投入運(yùn)行，提供電流電感補(bǔ)償系統(tǒng)電容電流。在這種模式下，接地變壓器高壓側(cè)三相一次電流流過(guò)時(shí)，會(huì)消除掉弧線(xiàn)圈所提供的部分補(bǔ)償電流，相位一致零序電流以及系統(tǒng)變壓器內(nèi)部零序電流的分布模式，如圖1所示。

2 ?接地補(bǔ)償以及快遞消弧系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化措施

2.1 ?轉(zhuǎn)變運(yùn)行方式

想要全面優(yōu)化接地補(bǔ)償以及快速消弧系統(tǒng)運(yùn)行工作質(zhì)量，必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)運(yùn)行方式。將變電站內(nèi)部各段10kV母線(xiàn)接地變壓器高壓側(cè)接在不同母線(xiàn)上運(yùn)行，通過(guò)分別運(yùn)行的方式提升工作效率及穩(wěn)定性。在運(yùn)行過(guò)程中的接地變壓器可以作為變電站的站用變，而熱備用接地變壓器可以在低壓側(cè)以空載的方式運(yùn)行。對(duì)變壓器運(yùn)行方式進(jìn)行調(diào)整，將變壓器定期切換運(yùn)行放在接地變低壓側(cè)，并在接地變低變壓側(cè)安放自投設(shè)備，保證單臺(tái)變壓器正常運(yùn)行狀態(tài)下接地補(bǔ)償和快速消弧系統(tǒng)的工作效率。

2.2 ?針對(duì)設(shè)備損壞的解決方式

通過(guò)調(diào)查變電站內(nèi)加裝接地補(bǔ)償以及快速消弧系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，部分投入運(yùn)行的消弧系統(tǒng)的變電站消弧線(xiàn)圈的容量明顯不足，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)損壞。導(dǎo)致該問(wèn)題的原因較多，早期電網(wǎng)規(guī)劃問(wèn)題就是其中之一。

在前些年建設(shè)時(shí)，對(duì)未來(lái)發(fā)展的估算不精確，對(duì)電網(wǎng)容性電流估算量也明顯不足，變電站設(shè)計(jì)時(shí)購(gòu)入的消弧線(xiàn)圈容量不足。一旦出現(xiàn)單相接地事故，系統(tǒng)處在欠補(bǔ)償狀態(tài)。如果處理掉出現(xiàn)故障的線(xiàn)路，因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)自身出現(xiàn)故障，可能導(dǎo)致消弧線(xiàn)圈沒(méi)有在第一時(shí)間退出，系統(tǒng)就會(huì)從欠補(bǔ)償狀態(tài)轉(zhuǎn)變到全補(bǔ)償狀態(tài)。城市化進(jìn)程的不斷演變導(dǎo)致用地緊張，所以場(chǎng)地限制的問(wèn)題也日漸凸顯。市區(qū)負(fù)荷中心沒(méi)有與時(shí)俱進(jìn)，建設(shè)新的變電站，不論新增多少用電負(fù)荷，都通過(guò)之前的變電站來(lái)承受，導(dǎo)致變電站長(zhǎng)期處在超負(fù)荷狀態(tài)，系統(tǒng)電容電力有明顯提升。部分城市為了滿(mǎn)足城市規(guī)劃的需求，會(huì)進(jìn)行線(xiàn)路改造，原架空線(xiàn)路都轉(zhuǎn)換成電纜的方式運(yùn)行，導(dǎo)致系統(tǒng)電容電流有了明顯的提升。

針對(duì)該問(wèn)題，因?yàn)?0 kV配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)整體比較復(fù)雜，所以為了保證供電質(zhì)量以及在供電可靠性方面的需求，對(duì)10 kV配電網(wǎng)進(jìn)行環(huán)網(wǎng)式改造。如果變電站外配網(wǎng)運(yùn)行方式出現(xiàn)轉(zhuǎn)變，則變電站系統(tǒng)電容和變電站系統(tǒng)電流也會(huì)產(chǎn)生變化。所以可以通過(guò)技術(shù)改造等方式，替換傳統(tǒng)的消弧線(xiàn)圈，讓系統(tǒng)在重新運(yùn)行補(bǔ)償方式下進(jìn)行工作。將網(wǎng)區(qū)電壓互感器變成抗諧振新式互感器，提升變電站項(xiàng)目建設(shè)速度的基礎(chǔ)上減少原有負(fù)荷，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。

2.3 ?不同接線(xiàn)形式

通過(guò)不同的星型接線(xiàn)，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地問(wèn)題時(shí)，接地變壓器保護(hù)裝置采集到的電流是其余兩相采集到電流的總量，呈反向形式。因?yàn)榫W(wǎng)內(nèi)10 kV過(guò)流保護(hù)不會(huì)投入到方向閉鎖，所以系統(tǒng)在單相接地且二次回路接線(xiàn)非正常工作情況下時(shí)，保護(hù)裝置采樣值會(huì)提升1倍，這種情況會(huì)嚴(yán)重影響接地變電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行，使接地變電保護(hù)裝置出現(xiàn)頻繁動(dòng)作，跳開(kāi)接地變高壓側(cè)的開(kāi)關(guān)，導(dǎo)致接地補(bǔ)償以及快速消弧系統(tǒng)運(yùn)行效率低下。

針對(duì)該情況，可以在站用變電開(kāi)關(guān)的內(nèi)部添加電流互感器，對(duì)電流回路進(jìn)行保護(hù)，使用三相四線(xiàn)接線(xiàn)，讓零序電流可以真正的對(duì)保護(hù)裝置的運(yùn)行情況進(jìn)行反映，提升工作效率。

3 ?結(jié) ?語(yǔ)

從接地補(bǔ)償以及快速消弧系統(tǒng)運(yùn)行工作存在的問(wèn)題入手，結(jié)合某實(shí)例，闡述完善措施，通過(guò)該方式提升其工作效率是切實(shí)可行的方式。

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