10kv線路越級跳閘的原因分析及解決辦法

呼倫貝爾安泰熱電有限責(zé)任公司海拉爾熱電廠 趙立偉

10kv線路越級跳閘的原因分析及解決辦法

呼倫貝爾安泰熱電有限責(zé)任公司海拉爾熱電廠 趙立偉

10kv電力線路時常出現(xiàn)的越級跳閘問題，對研究其原因與解決方法提出了新的要求。本文首先以實際案例分析了電流互感器的配備既回路參數(shù)，然后探究了線路越級跳閘的多方面原因，最后結(jié)合實際與論述，提出了諸多方面的解決10kv線路越級跳閘的方法。

10kv線路；越級跳閘；原因分析；解決辦法

一、前言

在電力線路的構(gòu)造與運行中，10kv線路越級跳閘的現(xiàn)象時有發(fā)生。10kv線路的越級跳閘不僅影響了電力線路供電的穩(wěn)定性，而且還在很大程度上影響了社會生產(chǎn)與生活的正常運轉(zhuǎn)。通過研究線路越級跳閘的原因及方解決方法，能夠更好地保證線路的穩(wěn)定供電。

二、電流互感器的配備及回路參數(shù)分析

某10kv線路總電網(wǎng)簡圖如圖1所示。當(dāng)配電系統(tǒng)的304電路發(fā)生故障時，總配電系統(tǒng)的304線路速斷保護(hù)拒動，使整體電路的總配電系統(tǒng)總進(jìn)線速斷，發(fā)生越級跳閘，從而造成全體線路大面積斷電。針對304線路設(shè)計相關(guān)的實驗表明速斷及延時過電流保護(hù)的動作都準(zhǔn)確實行，不會發(fā)生越級跳閘的情況，所以越級跳閘的一個主要原因是電流互感器的配備及其后產(chǎn)生的二次負(fù)荷和過大倍數(shù)電流。

據(jù)圖1整體電路網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生的越級跳閘情況，進(jìn)行初步分析，電流互感器和其相關(guān)的因素是導(dǎo)致此現(xiàn)象發(fā)生的主要原因，為了更進(jìn)一步研究證明，設(shè)置了圖2所示電流互感器等效電路圖。

圖1 總電網(wǎng)簡圖

圖2 電流互感器等效電路圖

圖2中Z2是二次線圈的漏抗，Z4是控制電纜的負(fù)載抗阻，Z3是勵磁抗阻。此回路二次電流為I2，由I1減I3所得。I2為電流互感器的二次電流，而I1是電流互感器一次側(cè)歸算到二次值的電流值，I3是勵磁電流歸算到二次側(cè)的電流值。

電流互感器的誤差包括比差和角差，由勵磁電流產(chǎn)生。勵磁抗阻也就是Z3抗阻的值越大，電流互感器產(chǎn)生的誤差就越小。在短路的電流中包含有非周期分量時，二次電流的數(shù)值有嚴(yán)重誤差，最終使電流互感器的比差大大超過額定電流的數(shù)值。當(dāng)電流互感器配置的二次負(fù)荷為15伏安時，電流傳遞的誤差也不大于百分之十的情況下，所允許的一次性安全電流倍數(shù)是10。圖1所示304線路回路速斷拒動造成314回路保護(hù)動作的原因是電流互感器的二次負(fù)荷過大，其配置不能承受。還有就是繼電器的動作電流所需的電流互感器的一次電流倍數(shù)超大。

三、10kv線路越級跳閘原因分析

1.自然災(zāi)害引發(fā)的路線故障跳閘

在當(dāng)前條件下，10kv線路大多是架空路線，由于架空路線分布范圍廣、路徑長、沿途地形空曠、附近沒有高大建筑物、絕緣配置低、避雷器質(zhì)量低下、接地裝置年久失修等原因，在雷雨天氣，線路極易受到雷擊，造成避雷器爆裂、斷線、絕緣破壞、變壓器燒毀等現(xiàn)象，導(dǎo)致線路跳閘；在大風(fēng)天氣，強大的風(fēng)力容易把線路附近的樹枝或廣告牌吹斷，吹斷的樹枝和廣告牌一旦落在線路上，將導(dǎo)致線路的相間短路，引起線路故障跳閘。

2.外力破壞引發(fā)的路線故障跳閘

外力破壞引發(fā)路線故障跳閘的一般是由于貓、鼠、蛇等動物爬到配電變壓器上或群鳥從線路開關(guān)上同時起飛，導(dǎo)致相間短路，造成的線路跳閘；由于樹木與線路的安全距離不足，在雷雨大風(fēng)天氣，樹木容易放電或折斷壓在線路上，造成的線路故障跳閘；由于車輛撞斷電線桿或掛斷電線引發(fā)的線路故障跳閘；由于房屋建筑或市政工程的建設(shè)，造成的線路、電纜損壞，引發(fā)的線路斷線跳閘；由于線路設(shè)備被盜引起的線路斷線跳閘。

3.設(shè)備故障造成越級跳閘

配網(wǎng)設(shè)備故障的原因有以下四個方面：一是在運行中，由于電線桿桿塔基礎(chǔ)不牢固、拉線松弛或被破壞，導(dǎo)致電線桿傾斜，造成線路故障；二是在線路施工中，由于沒有將線夾、引線以及設(shè)備連接牢固，導(dǎo)致投入運用后設(shè)備接頭燒壞，造成線路故障；三是在雷雨天氣，由于配電臺區(qū)避雷器、跌落保險、柱上開關(guān)質(zhì)量差、老化且來不及檢修和絕緣配置低等原因，跌落式熔斷器及避雷器極易被雷電擊穿，造成線路跳閘；四是由于線路安裝的柱上斷路器的保護(hù)定值整定與路線實際負(fù)荷不相符或與出線斷路器定值無極差造成的越級跳閘；五是由于保護(hù)線路大多安裝在高壓開關(guān)柜內(nèi)，線路的溫度、濕度和電磁等環(huán)境惡劣，保護(hù)強度降低，容易引發(fā)不明原因的保護(hù)拒動。

4.檢修技術(shù)管理落后

由于管理和技術(shù)水平的限制，還沒有形成有效的人員管理機制和事故處理程序，再加上線路路徑長、設(shè)備繁雜、維修技術(shù)人員缺乏、維修技術(shù)水平不高、運行管理經(jīng)驗不足等原因，維修技術(shù)人員在設(shè)備巡視維護(hù)過程中，往往不能及時發(fā)現(xiàn)線路設(shè)備存在的問題或事故隱患并進(jìn)行有效地處理，導(dǎo)致線路越級跳閘停電事故頻發(fā)，嚴(yán)重影響了經(jīng)濟效益。

四、10kv線路越級跳閘的解決方法

1.加強10kv線路開關(guān)機構(gòu)的運行維護(hù)水平，盡量減少線路開關(guān)拒動事件的發(fā)生。正常情況下跳閘線圈燒毀將發(fā)“控制回路斷線”信號，缺陷能得到及時處理。但跳閘線圈燒毀經(jīng)常發(fā)生在保護(hù)跳閘時，由開關(guān)機構(gòu)卡澀等原因引起，因此不能及時的發(fā)現(xiàn)問題。請設(shè)備管理部門做好開關(guān)機構(gòu)的運行維護(hù)工作，充分利用開關(guān)停電機會，加強開關(guān)動作機構(gòu)特性測試和日常維護(hù)，確保線路開關(guān)機構(gòu)運行可靠。對由于線圈、機構(gòu)卡澀造成的越級跳閘事件，組織設(shè)備生產(chǎn)廠家深入分析，徹底查清缺陷原因，根據(jù)分析結(jié)果制定相應(yīng)的控制措施。

2.切實做好10kv線路繼電保護(hù)的狀態(tài)檢驗，盡量減少線路保護(hù)拒動事件的發(fā)生。雖然微機型保護(hù)裝置具有較高的自檢功能，但對光耦輸出、交流插件松動等缺陷，不能進(jìn)行監(jiān)測和發(fā)出告警，只能依靠狀態(tài)檢驗查出缺陷。為此，重點加強保護(hù)的狀態(tài)檢驗工作的落實。每半年一次組織分析各廠家型號設(shè)備的缺陷情況，指定專人負(fù)責(zé)保護(hù)狀態(tài)檢驗全過程跟蹤，確保檢驗工作依照相關(guān)驗收規(guī)范進(jìn)行。

3.改善10kv線路系統(tǒng)的運行環(huán)境。目前大部分變電站的微機保護(hù)均安裝于高壓開關(guān)柜內(nèi)。但高壓室溫度、濕度和電磁環(huán)境惡劣，容易造成保護(hù)缺陷率升高，以及在電磁環(huán)境惡劣情況下，容易造成不明原因的保護(hù)拒動。

4.提高站外配電線路的運行維護(hù)水平，減輕10kv線路保護(hù)和開關(guān)的切除故障壓力。配網(wǎng)設(shè)備故障統(tǒng)計表明，設(shè)備老化、質(zhì)量不佳、外力破壞和自然因素是引起配電線路故障的主要原因。為降低配網(wǎng)設(shè)備的故障率，減輕線路保護(hù)和開關(guān)的切除故障壓力，請配網(wǎng)設(shè)備管理部門重點做好以下工作：

（1）加強設(shè)備巡視工作，并結(jié)合開展紅外測溫、開關(guān)柜局放測試等配電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測工作，及時發(fā)現(xiàn)并消除設(shè)備隱患。

（2）嚴(yán)格按照驗收規(guī)范，對配電設(shè)備安裝制作工藝、交接試驗等相關(guān)工程步驟進(jìn)行檢查，對新敷設(shè)電纜進(jìn)行振蕩波測試，確保新投運設(shè)備滿足投產(chǎn)要求。

（3）嚴(yán)格按照《電力設(shè)施防外力破壞管理辦法》開展電力設(shè)施防外力破壞工作，并通過加裝防盜蓋板、電纜防盜報警器等裝置提升配網(wǎng)設(shè)備防外力破壞技術(shù)水平。

5.核查10kv線路消弧線圈的補償容量，減少因線路消弧線圈補償不足引起的線路單相瞬時接地故障不能熄弧問題；請設(shè)備管理部門對變電站的線路消弧線圈的補償容量進(jìn)行核查對于補償容量不足的變電站，建議申請增容改造項目。

五、結(jié)束語

通過對10kv線路越級跳閘的原因及解決方法的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，造成電力10kv線路越級跳閘的原因是多方面的，要找到科學(xué)合理的解決方法，離不開對這些原因的深入研究。電力線路的設(shè)計人員與施工人員應(yīng)結(jié)合實際，認(rèn)真分析原因，并嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)的解決方法。

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