蘇州城區(qū)10kV配網(wǎng)常見(jiàn)故障與提高運(yùn)行水平方法

摘 要:電網(wǎng)日益發(fā)展，負(fù)荷增長(zhǎng)飛速，配網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行要求提高。本文以城區(qū)10kV配電網(wǎng)絡(luò)作為研究對(duì)象，從該地區(qū)常見(jiàn)故障入手，對(duì)故障進(jìn)行分析，針對(duì)性的提出應(yīng)對(duì)方案，減少故障次數(shù)，提高供電質(zhì)量，維護(hù)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。

隨著改革開(kāi)放的不斷加快和加深，蘇州城區(qū)已經(jīng)形成了以古城為中心，蘇州工業(yè)園區(qū)、和蘇州高新區(qū)為帶動(dòng)，吳中區(qū)和相中區(qū)日益崛起的一個(gè)齊頭并進(jìn)快速發(fā)展活力城市，經(jīng)濟(jì)持續(xù)的發(fā)展，也給用電帶來(lái)了高要求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，最近幾年蘇州的供電量每年都保持者10％左右的增長(zhǎng)，在2011年蘇州電網(wǎng)負(fù)荷突破1600萬(wàn)千瓦，而在2012將預(yù)計(jì)將達(dá)到1800萬(wàn)千瓦左右。電力主網(wǎng)用電需求如此之大，城市配網(wǎng)所承受的壓力因此也是日益艱巨，對(duì)配網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的要求也是越來(lái)越高。本文針對(duì)蘇州地區(qū)常見(jiàn)故障進(jìn)行分析總結(jié)，并提出建議，避免或減少故障發(fā)生可能，提高配網(wǎng)運(yùn)行水平。

1配網(wǎng)現(xiàn)狀

蘇州市區(qū)電網(wǎng)在馬不停蹄的建設(shè)當(dāng)中，截至到2011年12月底，220kV變電站21座，110kV變電站91座，35kV變電站16座，配網(wǎng)出線1956條次，其中10kV出線1490條次，20kV出線305條次，35kV出線161條次，配網(wǎng)開(kāi)閉所(配電所、環(huán)網(wǎng)室)3375座。2011年蘇州市區(qū)配網(wǎng)線路供發(fā)生故障329起，故障主要為線路短路跳閘以及線路接地故障。這其中短路204起，接地125起。

2故障分析總結(jié)

線路單相接地故障:我國(guó)35kV及以下電力網(wǎng)為非直接接地電力網(wǎng)。在中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，故障點(diǎn)電流很小，僅相電壓發(fā)生畸變，中性點(diǎn)位移，而線電壓不變，對(duì)負(fù)荷的供電沒(méi)有影響，允許帶接地點(diǎn)運(yùn)行1h～2h，但不允許長(zhǎng)期對(duì)外供電。單相接地對(duì)電力網(wǎng)有以下幾個(gè)方面的影響。

(1)在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障后，非故障相對(duì)地電壓將升高倍，接地點(diǎn)的間歇性電弧可能在電網(wǎng)中引起過(guò)電壓，使非故障相的絕緣薄弱地點(diǎn)發(fā)生第二個(gè)接地點(diǎn)，造成相間短路。

(2)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障后，由于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行參數(shù)產(chǎn)生變化，如有偶然因素激發(fā)(如故障線路負(fù)荷側(cè)發(fā)生斷線等)，將在系統(tǒng)中引發(fā)鐵磁諧振，嚴(yán)重危害系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

(3)單相接地故障會(huì)影響用戶的正常供電。更據(jù)《蘇州電力系統(tǒng)調(diào)度規(guī)程》第281條規(guī)定:“35kV及以下系統(tǒng)發(fā)生單相直接接地的線路，其最長(zhǎng)允許運(yùn)行時(shí)間不得超過(guò)2h(時(shí)間從發(fā)生單相接地時(shí)算起)，逾時(shí)應(yīng)將該線路退出運(yùn)行”。而發(fā)生永久性單相接地故障以后，會(huì)有90％以上的可能在2h內(nèi)不能消除，需要對(duì)用戶停電查找接地點(diǎn)。平均每次接地故障對(duì)用戶停電近3h，嚴(yán)重影響了用戶的生產(chǎn)和生活用電。

(4)單相接地影響配電系統(tǒng)供電可靠率和企業(yè)效益。發(fā)生單相接地故障后，需要較長(zhǎng)時(shí)間對(duì)故障現(xiàn)象進(jìn)行分析判斷和處理，嚴(yán)重影響了配電系統(tǒng)應(yīng)有的供電可靠率，也直接導(dǎo)致供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益下降。

引起單相接地故障原因:主要有以下幾方面，用戶設(shè)備內(nèi)部故障;線路遭受為了破環(huán)，入挖土機(jī)，吊車(chē)，人為原因等;樹(shù)木、雜物引發(fā)的故障(尤其在雷雨和大風(fēng)季節(jié));設(shè)備老化引起的故障。在這些原因當(dāng)中，許多都具有地方特色，如蘇州進(jìn)入夏季雷雨臺(tái)風(fēng)頻繁，每當(dāng)此時(shí)就會(huì)許多瞬即接地或者永久接地;還有蘇州現(xiàn)在大力地鐵建設(shè)，工地較多，常常會(huì)出線因?yàn)槭┕ざ鸬慕拥?再者蘇州地區(qū)有放風(fēng)箏、孔明燈、煙火等風(fēng)俗，每到此時(shí)，也是出線接地故障的高發(fā)期，最后蘇州工業(yè)園區(qū)建設(shè)已經(jīng)有十多年，該區(qū)的電纜也大多老化，一旦發(fā)生接地故障，根據(jù)事后原因分析都是電纜老化引起。

引起單相接地故障原因如下。

(1)設(shè)備載流部分的絕緣損壞，這種損壞可能是由于設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行、自然老化，或由于設(shè)備本身不合格，絕緣強(qiáng)度不夠而被正常電壓擊穿，或設(shè)備絕緣正常而被雷電過(guò)電壓擊穿，或者是設(shè)備絕緣受到外力損傷。

(2)線路施工質(zhì)量存在不足，如電桿基礎(chǔ)不實(shí)，應(yīng)裝設(shè)拉線處未裝設(shè)拉線或者拉線松弛等引起桿基下沉、電桿傾斜等造成短路接地故障，又如施工中存在引線、線夾、刀閘連接處不夠牢固，運(yùn)行一段時(shí)間后，因燒損引發(fā)線路故障。

(3)操作人員由于未遵守安全操作規(guī)程而發(fā)生誤操作，或者誤將較低電壓的設(shè)備接入較高電壓的電路中，也可能造成短路。

(4)外力破壞，如鳥(niǎo)獸跨越在裸露的相線間或相線與接地物體之間，或咬壞設(shè)備導(dǎo)線絕緣而造成短路，如放風(fēng)箏、向空中亂拋雜物落在線路上引發(fā)短路或接地，如雷害及大風(fēng)大雨等自然災(zāi)害引發(fā)線路故障，如機(jī)動(dòng)車(chē)碰撞電桿，造成電桿傾斜或倒桿引發(fā)短路。

3解決問(wèn)題

通過(guò)對(duì)線路故障跳閘原因的分類研究發(fā)現(xiàn)，惡劣天氣下，10kV線路故障跳閘多屬瞬時(shí)故障，直接通過(guò)強(qiáng)送恢復(fù)的概率較高。據(jù)此，當(dāng)惡劣天氣導(dǎo)致多條線路集中相繼故障時(shí)，在確保人身、電網(wǎng)、設(shè)備安全的前提下，可采取對(duì)故障跳閘線路強(qiáng)送的辦法來(lái)鑒別瞬時(shí)故障，加快故障處理速度，及早恢復(fù)對(duì)用戶供電。具體措施如下:在惡劣天氣情況下，若在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生多條10kV線路故障跳閘(重合不成)，當(dāng)班調(diào)度員可根據(jù)監(jiān)控反映的信息，不經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查故障線路和相關(guān)變電設(shè)備情況，直接發(fā)令對(duì)故障線路強(qiáng)送一次。若線路試送成功，但發(fā)生單相接地，應(yīng)立即自行拉停該線路，并報(bào)當(dāng)班調(diào)度員。強(qiáng)送不成的線路通知搶修班巡線。從實(shí)際操作來(lái)看，大多數(shù)情況是瞬時(shí)故障，搶修班可以有針對(duì)性尋找強(qiáng)送不成的線路，大大提高了供電可靠率。

一般線路故障，從性質(zhì)上分不外乎接地(這里指的是單相接地)、相間短路(包括雷擊造成的相間短路、外在導(dǎo)電體或者半導(dǎo)電體造成的相間短路、設(shè)備絕緣降低造成的相間短路)、接地相間短路三種形式。但是根據(jù)電網(wǎng)保護(hù)的功能引起相間短路故障時(shí)才會(huì)跳閘，接地故障并不跳閘，只能發(fā)接地信號(hào)。調(diào)度運(yùn)行規(guī)定:中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)不超過(guò)2h，時(shí)間長(zhǎng)了就會(huì)對(duì)另外兩相的絕緣造成損壞。單相接地故障，這類故障比較難查找，根據(jù)信號(hào)、電壓表指示、天氣情況、運(yùn)行方式等進(jìn)行綜合分析，區(qū)分接地信號(hào)的虛與實(shí)。在進(jìn)行判斷處理時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)接地故障特征，判明故障性質(zhì)與相別。現(xiàn)在的線路上有電纜、也有架空線，上面掛滿了環(huán)網(wǎng)柜、中間變、柱上開(kāi)關(guān)等設(shè)備，有的時(shí)候搶修班巡了幾遍線也沒(méi)有找到故障點(diǎn)，最有可能的是用戶內(nèi)部故障或者電纜故障，這時(shí)候需要分段尋找故障點(diǎn)，現(xiàn)在的規(guī)定是:環(huán)網(wǎng)柜不能切接地電流。碰到線路上有許多環(huán)網(wǎng)柜的線路，需要調(diào)度員調(diào)度停電試送。要選擇好分段點(diǎn)，調(diào)度員要根據(jù)巡線人員和客戶中心的反饋信息的綜合考慮。一般以線路中間的環(huán)網(wǎng)柜或者柱上開(kāi)關(guān)作為分段點(diǎn)進(jìn)行多尋找，縮小故障范圍的辦法，盡快隔絕故障點(diǎn)和故障范圍，這樣可以提高查出故障點(diǎn)的速度。

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