左亞華,徐 忠,姜蓉蓉
(鹽城三新供電服務(wù)有限公司,江蘇 鹽城 224000)
2020年3月26日16:00,陰有小雨,國網(wǎng)江蘇電力鹽城供電分公司220 kV映照變10 kV映壩線出線開關(guān)動作跳閘,巡視發(fā)現(xiàn)10 kV映壩線1-13#~1-14#桿集鎮(zhèn)13#變跌落式熔斷器中相瓷絕緣支柱斷裂,三相熔絲管掉落,停電更換一組跌落式熔斷器后恢復(fù)供電,屬地供電所接到集鎮(zhèn)13#變低壓客戶反映有家用電器損壞。
220 kV映照變共有主變2臺,接線組別為YN/YN/D,10 kV 側(cè)主接線為單母線分段,采用消弧線圈補(bǔ)償方式。10 kV 映壩線自變電站引出后,因政府規(guī)劃要求,采用電纜敷設(shè)方式沿規(guī)劃道路2 km至前進(jìn)河環(huán)網(wǎng)柜,從環(huán)網(wǎng)柜引出至架空線路1#桿,再從1#桿架空~1-14#桿,集鎮(zhèn)13#變支接于1-13#~1-14#桿間,供給江蘇省鹽城市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)步鳳鎮(zhèn)集鎮(zhèn)地段客戶用電。據(jù)集鎮(zhèn)13#變附近客戶描述,故障停電時聽到巨大響聲,且從更換后的跌落式熔斷器下端觸頭上也可見明顯放電痕跡;進(jìn)一步檢查集鎮(zhèn)13#變低壓客戶家用電器損壞的情況,損壞的家用電器均為沿街門面的LED燈具。
本次故障中的跌落式熔斷器(如圖1 所示)主要由瓷絕緣支柱、上端接線端子、上端觸頭、熔絲管及熔絲、下端觸頭、轉(zhuǎn)軸、下端接線端子等部分組成,主絕緣采用瓷質(zhì)絕緣件,上、下端接線端子固定支座采用水泥膠合劑澆注在瓷質(zhì)絕緣件內(nèi)。
圖1 跌落式熔斷器部件圖
從更換下的跌落式熔斷器瓷絕緣支柱表面看,熔斷器三相瓷絕緣表面均有不同程度的縱向裂紋(如圖2所示)。
圖2 跌落式熔斷器表面縱向裂紋圖
該組跌落式熔斷器投運(yùn)時間約為2年,初步分析由于跌落式熔斷器上端接線端子固定支座采用水泥膠合劑澆注在瓷絕緣支柱內(nèi),未采取防水密封措施(如圖3所示)。
圖3 跌落式熔斷器上端無防水密封圖
運(yùn)行中水泥膠合劑受潮后,水泥膠合劑和瓷絕緣支柱膨脹系數(shù)不一致,經(jīng)過1個以上的寒暑期運(yùn)行后導(dǎo)致瓷質(zhì)絕緣件表面出現(xiàn)裂紋。事故發(fā)生前一個星期,當(dāng)?shù)靥鞖膺B續(xù)陰雨,跌落式熔斷器瓷絕緣支柱表面由于裂紋,導(dǎo)致絕緣強(qiáng)度下降,引起表面對地電弧放電,由于變電站10 kV 側(cè)采用消弧線圈補(bǔ)償方式,單相接地時出線開關(guān)不能立即跳閘,接地電容電流不能完全熄滅,引起三相短路,最終造成變電站10 kV 出線開關(guān)動作跳閘。由三相導(dǎo)體短路的電動力分析可知,三相短路時中相設(shè)備承受電動力最大,造成跌落式熔斷器中相瓷絕緣支柱斷裂(如圖4所示)。
圖4 跌落式熔斷器跌落式熔斷圖
從集鎮(zhèn)13#變現(xiàn)場損壞LED 燈具拆解后檢查結(jié)果看,損壞的原因是LED 燈具內(nèi)整流電路濾波電容被擊穿,造成燈具不能正常工作。LED燈具工作原理是利用二極管發(fā)光特性,工作時將電網(wǎng)工頻交流先整流成直流,再通過濾波、穩(wěn)壓等環(huán)節(jié),為發(fā)光二極管提供恒壓恒流的工作條件。由于整流穩(wěn)壓環(huán)節(jié)有電容元件,而電容元件的容抗跟電源頻率成反比,即在直流(頻率為0)時容抗理論上為無窮大,而在高頻(即頻率高于工頻)時,容抗低于工頻時的阻抗,且頻率越高,容抗越低。由I=U/XC公式可知,電容被擊穿損壞的原因,一種可能性是運(yùn)行電壓高于允許值,但在此次故障中,該故障臺變其他類型單相用電設(shè)備未發(fā)生損壞情況,說明基波電壓偏差應(yīng)該在規(guī)定范圍內(nèi),所以應(yīng)是另一種可能性,容抗發(fā)生了下降,即電壓波形中含有高次諧波分量,在基波電壓未偏離規(guī)定范圍時,高次諧波分量作用下容抗下降,造成LED 燈具濾波電容被擊穿損壞。
此故障中損壞家用電器類型突出(均為LED燈具),從前文分析LED 燈具損壞原因是由于高次諧波作用造成濾波電容被擊穿,說明本次高壓側(cè)故障應(yīng)該有高次諧波分量從臺變高壓側(cè)傳遞到低壓側(cè)。故障發(fā)生初期,集鎮(zhèn)13#變某相跌落式熔斷器因瓷絕緣支柱絕緣下降,表面對地電弧放電,變電站主變10 kV 側(cè)采取消弧線圈補(bǔ)償方式,故障電容電流不能完全熄滅,形成弧光接地過電壓,該類過電壓屬操作過電壓范疇,含有高次諧波分量,經(jīng)變壓器繞組傳遞到低壓側(cè),進(jìn)而造成低壓側(cè)對高次諧波敏感的LED燈具損壞。
要注重設(shè)備巡視質(zhì)量,對設(shè)備絕緣表面裂紋,污蝕等情況要重視,要根據(jù)缺陷嚴(yán)重程度,及時停電進(jìn)行處理。
安裝前對此類跌落式熔斷器上端固定處采取防水密封處理或采取復(fù)合絕緣材料的跌落式熔斷器。
要注重一線運(yùn)行人員技術(shù)業(yè)務(wù)水平提升,要定期組織故障分析,不斷提高現(xiàn)場運(yùn)行人員技術(shù)水平。
1996年9月1日施行的《居民用戶家用電器損壞處理辦法》第三條“本辦法所稱的電力運(yùn)行事故,是指在供電企業(yè)負(fù)責(zé)運(yùn)行維護(hù)的220/380伏供電線路或設(shè)備上因供電企業(yè)的責(zé)任發(fā)生的下列事件:在220/380伏供電線路上,發(fā)生相線與零線接錯或三相相序接反;220/380 伏供電線路上,發(fā)生零線斷線;220/380伏供電線路上,發(fā)生相線與零線互碰;同桿架設(shè)或交叉跨越時,供電企業(yè)的高電壓線路導(dǎo)線掉落到220/380伏線路上或供電企業(yè)高電壓線路對220/380 伏線路放電。”上述事件描述中無因諧波因素造成居民家用電器損壞賠償處理?xiàng)l款,在當(dāng)時對現(xiàn)場理賠處理帶來法律依據(jù)不足。
2021年1月1日《民法典》正式施行,4月1日,國家發(fā)展和改革委員會廢止《居民用戶家用電器損壞處理辦法》后,對電力運(yùn)營事故中損壞居民家用電器賠償?shù)姆梢罁?jù):《民法典》第六百五十一條“供電人應(yīng)當(dāng)按照國家規(guī)定的供電質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和約定安全供電。供電人未按照國家規(guī)定的供電質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和約定安全供電,造成用電人損失的,應(yīng)當(dāng)承擔(dān)賠償責(zé)任”;《電力供應(yīng)和使用條例》第四十三條“因電力運(yùn)營事故給用戶或第三人造成損失的,供電企業(yè)應(yīng)當(dāng)依法承擔(dān)賠償責(zé)任”。上述法律條款在理賠過程中可操作性不強(qiáng),容易引起供用電雙方糾紛和矛盾,建議相關(guān)部門進(jìn)一步細(xì)化賠償法律依據(jù),增加可操作性條文,保障國家和電力客戶合法權(quán)益,促進(jìn)供電企業(yè)依法合規(guī)運(yùn)營。