一起單相接地擴(kuò)大性故障對配網(wǎng)調(diào)度的啟示

高淑婷，齊 飛

（南京供電公司，江蘇 南京 210008）

1 故障現(xiàn)象

2008年8月22日9時10分，雨花變10kV I段母線接地，小電流選線裝置發(fā)信號顯示雨西線單相接地。考慮到線路上有重要用戶火車站，調(diào)度未立即拉開故障線路，立刻與該用戶聯(lián)系停電時遭到拒絕。9時55分，雨西線開關(guān)跳閘，2分鐘內(nèi)該站另外8條10kV出線、兩路所用變相繼跳閘，全所失電，多家重要雙電源用戶失電。后檢查后發(fā)現(xiàn)，一條電纜溝內(nèi)多條出線電纜擊穿，絕緣層燒化，導(dǎo)致多條線路保護(hù)動作跳閘。

2 故障類型及引起故障擴(kuò)大的原因

2.1 故障類型

雨花變故障的起因是柱上開關(guān)避雷器引線炸斷，但后果嚴(yán)重。一般情況下，單相接地故障不及時隔離，線路會在較長時間內(nèi)承受過電壓，引發(fā)絕緣擊穿，發(fā)展成跳閘故障，一般只影響故障線路本身。目前10kV系統(tǒng)多采用高壓交聯(lián)聚乙烯電纜，很難發(fā)生電纜絕緣大面積燒化的事故[1]。故這起雨花變故障，認(rèn)為是一起由簡單故障引起的擴(kuò)大性復(fù)雜故障。

2.2 引起故障擴(kuò)大的原因

對這起故障的發(fā)展經(jīng)過及對現(xiàn)場一、二次設(shè)備的運(yùn)行情況的調(diào)查分析，總結(jié)出引起故障擴(kuò)大的三個原因，分別為隔離故障時間長、電纜頭絕緣性降低、電纜排放混亂?，F(xiàn)就隔離故障時間長展開分析。

從雨花變10kV I段母線發(fā)單相接地信號，到故障跳閘，歷時45 min，系統(tǒng)中的接地故障沒有及時隔離。在接地發(fā)生并由選線裝置指明接地線路后，調(diào)度出于對重要用戶連續(xù)供電的服務(wù)承諾，按照《南京市電網(wǎng)調(diào)度規(guī)程》第6章第156條規(guī)定“永久性單相接地時，由于重要用戶不能立即停電或不能停電轉(zhuǎn)移負(fù)荷時，可繼續(xù)運(yùn)行2 h”，在聯(lián)系重要用戶要求停電處理被拒絕后，調(diào)度無法及時隔離故障。系統(tǒng)帶接地運(yùn)行，同一母線上的其他設(shè)備和出線等也都受到故障電壓的威脅，對設(shè)備絕緣是極大的考驗，隨時可能引發(fā)威脅人身及設(shè)備安全事故[1]。此時正值夏季負(fù)荷高峰期，長時間承受故障電壓最終使出線電纜對接頭處的絕緣擊穿，造成兩相短路跳閘，同時電弧燒化附近其他電纜絕緣，連環(huán)跳閘，造成大面積停電事故。

3 雨花變故障引出的問題

（1）問題1：單相接地故障時，故障設(shè)備要求停電與重要雙電源用戶要求連續(xù)供電的矛盾。

從安全生產(chǎn)的角度出發(fā)，故障情況下，為保證正常設(shè)備的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，必須將故障設(shè)備隔離。查找與處理故障過程，勢必產(chǎn)生設(shè)備要停電與用戶要用電的供用電矛盾。隨著用戶對電能依賴程度的加深和維權(quán)意識的提高，這一矛盾日益突出。

發(fā)生單項接地故障時線路不跳閘，要查找接地只有拉路法，會造成短時停電。如讓雙電源用戶轉(zhuǎn)移負(fù)荷到備用電源上，用戶內(nèi)部需停電移負(fù)荷[2]。以上兩者都會造成非故障線路上的用戶，尤其是雙電源用戶不必要的停電，影響其正常用電，降低供電可靠性。因此，八成用戶表示跳閘停電可以接受，但不愿意在有電時轉(zhuǎn)移負(fù)荷。經(jīng)統(tǒng)計，2008年南京市區(qū)10kV電網(wǎng)共發(fā)生237起單相接地故障，41起因重要用戶不能停電使整條線路長時間（超過規(guī)定2 h）帶接地運(yùn)行，其中14起燒壞設(shè)備轉(zhuǎn)為跳閘故障，約占單項接地故障數(shù)的17.3%。

（2）問題2：雙電源用戶電源點(diǎn)分配不合理。雨花變這起擴(kuò)大性故障同時反映了雙電源用戶電源點(diǎn)分配不合理的現(xiàn)象。雨花變多條線路故障跳閘，停電范圍跨越2段母線，造成部分雙電源重要用戶如南京火車站、玻纖廠、晨光廠等全部停電，對這些用戶造成極大的損失。目前南京市有雙電源用戶1 277家，但真正意義上的雙電源并不多，主要表現(xiàn)在約80%的雙電源用戶的兩路電源來自同一個變電站的不同母線。系統(tǒng)非正常運(yùn)行方式下，如一臺主變檢修，雙電源用戶的兩路電源變?yōu)橥粋€電源點(diǎn)，雙電源將失去意義。如果再發(fā)生變電站全停事故，上述接線的雙電源用戶兩路電源會同時失電，用戶面臨停電，可靠性大大降低。

4 解決措施

4.1 針對問題1的解決措施

（1）10kV單相接地線路，必須盡快停電處理，避免故障擴(kuò)大。遇到用戶不配合停電的情況時，要考慮用戶利益，更要考慮整個電網(wǎng)的安全。雖然調(diào)度規(guī)程中有“允許帶單相接地故障運(yùn)行2 h”的規(guī)定，但隔離故障的時間越短越好。在與用戶溝通時，應(yīng)當(dāng)明確必須盡快停電，告知延誤停電可能產(chǎn)生的嚴(yán)重后果。給用戶一定的時間裕度做匯報領(lǐng)導(dǎo)和轉(zhuǎn)移負(fù)荷的工作，該時間長短需在《地區(qū)電力系統(tǒng)調(diào)度規(guī)程》及《雙電源用戶調(diào)度協(xié)議》中明確提出。

同時，要從管理上改進(jìn)，加強(qiáng)管理措施和各項規(guī)定的制定和完善，就處理故障程序做出明確指示。要做好重要用戶的宣傳工作，使其了解電網(wǎng)正常運(yùn)行的重要性及帶故障運(yùn)行的危害性，能在需要時積極配合調(diào)度工作，顧全大電網(wǎng)，達(dá)到互保互利的和諧局面。

（2）加強(qiáng)小電流接地選線系統(tǒng)功能，與保護(hù)配合正確動作。隨著城市快速發(fā)展，城市商業(yè)區(qū)密集度越來越高，很多的變電站大部分出線上都有重要的客戶，使拉路法查找接地的難度加大。當(dāng)調(diào)度通知用戶轉(zhuǎn)移負(fù)荷時，用戶反饋信息速度慢、效果差，故障處理難以做到迅速和及時。鑒于用戶可以接受跳閘停電，希望能夠采用直接跳接地線路這一措施。

隨著小電流接地選線系統(tǒng)的不斷發(fā)展完善，通過采用零序電流比幅比相法等先進(jìn)技術(shù)手段研發(fā)出智能綜合選線裝置，判斷接地線路的準(zhǔn)確性大大提高，給調(diào)度員及值班人員迅速判斷接地線路提供很大的方便[3，4]。但是在大部分已安裝選線系統(tǒng)的變電站都將選線系統(tǒng)設(shè)定在信號，而非跳閘，即只判斷接地線路。建議在變電站廣泛使用小電流選線系統(tǒng)，并能夠直接跳開接地線路，一方面故障跳閘用戶可以接受，另一方面也使調(diào)度員避免了“想停停不了”的兩難局面，同時縮短線路、設(shè)備等承受故障電壓的時間，減少隱患，防止故障的擴(kuò)大。

4.2 針對問題2的解決措施

實(shí)現(xiàn)真正意義上的雙電源。要實(shí)現(xiàn)真正意義上的雙電源，就要實(shí)現(xiàn)電源點(diǎn)分離。將雙電源用戶的進(jìn)線電源盡量分布到不同的變電站，以減少故障對重要雙電源用戶的影響，一定程度上提高了供電可靠性。合理的雙電源布局需要生運(yùn)部、調(diào)度、配電等部門的共同規(guī)劃和配合，按雙電源用戶的重要性，逐步改善。雙電源用戶，可以考慮其對供電可靠性的要求來分配電源點(diǎn)。對小區(qū)、住宅、寫字樓、飯店等對供電可靠性要求相對較低的雙電源用戶，可以采用同變電站不同母線作為電源點(diǎn)；對政府機(jī)關(guān)、醫(yī)院、火車站等對供電可靠性要求高的重要雙電源用戶，可以配合電網(wǎng)改造工程，逐步實(shí)現(xiàn)電源點(diǎn)分離。同時，我們應(yīng)當(dāng)鼓勵用戶提出保電申請，使調(diào)度部門時刻掌握重要用戶的用電情況。

[1]王世禎.電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行技術(shù)[M].遼寧：東北大學(xué)出版社，1997.

[2]林殿忠.雙電源用戶安全管理探討[J].電力安全技術(shù)，2006，8（8）.

[3]薛 顥，王自強(qiáng).零序功率選線方法的研究[J].繼電器，2008，36（6）：8-10.

[4]熊 睿，張宏艷，張承學(xué)，等.小電流接地故障智能綜合選線裝置的研究[J].繼電器，2006，34（6）：6-10.