10 kV線路缺相運行影響問題探討

許雄輝

摘 ?要：10 kV線路缺相運行對配網(wǎng)系統(tǒng)和用電設備都會產(chǎn)生較大的危害。文章以湛江地區(qū)為例，針對10 kV配電線路缺相故障進行分析，并提出合理的建議，希望提高配網(wǎng)線路安全運行水平和用電客戶的滿意度。

關鍵詞：10 kV線路;缺相運行;故障原因;影響

中圖分類號：TM53 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2015）35-0079-02

由于配網(wǎng)線路點多、線長、面廣的特點，不同區(qū)域的氣候、地理環(huán)境差異、線路設備運維管理手段不足等因素，導致配網(wǎng)線路設備在運行過程中容易發(fā)生各種故障，不僅影響電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定，并且容易造成用電設備損壞。為滿足日益增長的用電需求和優(yōu)質(zhì)電力服務，本文結(jié)合實際案例對配網(wǎng)線路缺相故障進行重點分析，并提出相應的預控措施。

1 ?案例背景

2014年9月29日，某供電所接到管轄10 kV線區(qū)域蝦場養(yǎng)殖客戶的反映，稱在9月28日養(yǎng)蝦池中正在運行的用電設備突然停止運行，經(jīng)檢查后發(fā)現(xiàn)蝦池抽水泵、打氧機等電動機設備已經(jīng)燒壞，表示是由于我方供電線路影響而致，因而產(chǎn)生了民事糾紛，對供電企業(yè)造成了不良的影響。針對此事件，線路運行管理部門組織對設備故障事件展開了調(diào)查及分析。

2 ?線路故障情況

2014年9月28日晚上20時30分左右，110 kV東里站10 kV英佳塘線主干70#桿70T01刀閘C相靜觸頭發(fā)生故障起火，導致70T01刀閘C相靜觸頭燒壞脫落，故障并沒有導致10 kV英佳塘線饋線開關及分段開關跳閘。供電所運維人員在履行相關搶修許可手續(xù)后，于21時00分左右將10 kV英佳塘線31T1開關轉(zhuǎn)冷備用狀態(tài)，21時50分左右搶修完畢恢復送電。英佳塘線故障點位置如圖1所示。

3 ?設備故障原因分析

10 kV英佳塘線70#桿70T01隔離刀閘型號為：GW9-12G（W）630，投運于2003年，運行時間超過十年。該刀閘發(fā)生故障主要原因為C相靜觸頭接線處螺絲銹蝕斷裂，使得刀閘接線銅板與銅鋁接線端子接觸不良發(fā)熱起火，最終導致刀閘靜觸頭燒壞脫落。

4 ?系統(tǒng)電壓調(diào)查情況

4.1 ?故障點前段線路電壓情況調(diào)查

①10 kV英佳塘線饋線開關至主干31T1開關段線路電壓調(diào)查。

10 kV英佳塘線饋線開關至主干31T1開關段線路為空載線路，查閱110 kV東里變電站10 kV英佳塘線饋線負控終端采集電壓數(shù)據(jù)進行分析。

數(shù)據(jù)結(jié)果：2014年9月28日110 kV東里變電站10 kV英佳塘線饋線負控終端每15分鐘所采集到的電壓數(shù)據(jù)正常，說明110 kV東里變電站10 kV英佳塘線F13開關無發(fā)生跳閘動作。

②10kV英佳塘線主干31T1開關至故障點70T01刀閘段線路電壓調(diào)查。

10 kV英佳塘線主干31T1開關至故障點70T01刀閘段線路負載有3臺公用配變，1臺專用配變，選取該段線路中44#桿蘇福專變二次側(cè)負控終端采集電壓數(shù)據(jù)進行分析。

數(shù)據(jù)結(jié)果：21時00分及之前，電壓數(shù)據(jù)正常，21時15分和21時30分的數(shù)據(jù)丟失，21時45分及之后電壓數(shù)據(jù)恢復正常。這說明在21時00分至21時45分之間的時間段，負控終端停電導致無數(shù)據(jù)采集，也即是說明10 kV線路31T1開關在21時00分及之前無開關跳閘，21時00分后才由供電所手動拉開開關，停電操作時間在21時00分至21時15分之間。

4.2 ?故障點后段線路電壓情況調(diào)查

故障點后段線路共有公用配變7臺，專用配變?yōu)?3臺，其中83臺專用配變型號主要為S11、S9、S7型，該型號配變的接線方式均為Yyn0，7臺公用配變中，除了型號為S13型配變的接線方式為Dyn11外，其余均為Yyn0。分別調(diào)取故障點后段接線方式為Yyn0和Dyn11的配變負控終端的采集數(shù)據(jù)分析其電壓情況。

①選取78#桿英佳塘公用臺變二次側(cè)負控終端采集電壓數(shù)據(jù)進行分析。

數(shù)據(jù)結(jié)果：20時45分，電壓數(shù)據(jù)正常，21時00分，電壓數(shù)據(jù)異常（A相226 V，B相173 V，C相136 V），21時15分數(shù)據(jù)缺失。由此可判斷，21時00分，配變二次側(cè)電壓異常，其中一相電壓值在正常范圍內(nèi)，另兩相電壓降至正常值的50%，電壓異常起始時間在20時45分-21時00分之間，電壓異常結(jié)束時間在21時00分-21時15分之間，電壓異常持續(xù)時間在2～30 min以內(nèi)。

②選取133#桿李文富專變二次側(cè)負控終端采集電壓數(shù)據(jù)進行分析。

數(shù)據(jù)結(jié)果： 20時45分，電壓數(shù)據(jù)正常，21時00分，電壓數(shù)據(jù)異常（A相0 V，B相209 V，C相201 V），21時15分數(shù)據(jù)缺失。說明在21時00分，配變二次側(cè)電壓異常，其中一相電壓為0，另外兩相電壓約降低10%;電壓異常起始時間在20時45分-21時00分之間，電壓異常結(jié)束時間在21時00分至21時15分之間，電壓異常持續(xù)時間在2～30 min以內(nèi)。

5 ?10 kV線路非全相運行對系統(tǒng)的影響

5.1 ?對Yyn0接線方式的配變影響

在中性點不直接接地系統(tǒng)中，10 kV線路發(fā)生單相缺相運行時，故障點負荷側(cè)的Yyn0接線配變的二次側(cè)電壓表現(xiàn)為：一相電壓降至為0，另兩相電壓降低10%。故障模擬仿真結(jié)果，如圖2所示。

5.2 ?對Dyn11接線方式的配變影響

在中性點不直接接地系統(tǒng)中，10 kV線路發(fā)生單相缺相運行時，故障點負荷側(cè)的Dyn11接線配變的二次側(cè)電壓表現(xiàn)為：一相電壓保持不變，另兩相電壓降至正常電壓的50%。故障模擬結(jié)果，如圖3所示。

5.3 ?小 ?結(jié)

配變負控終端監(jiān)測的電壓曲線表現(xiàn)與非全相運行的故障仿真結(jié)果相符合，說明當日，10 kV英佳塘線70#桿70T01刀閘C相靜觸頭發(fā)生故障脫落時，10 kV站內(nèi)饋線開關未跳閘， 分段31T1開關未跳閘，故障點前段線路運行正常，Dyn11及Yyn0接線方式配變0.4 kV側(cè)電壓正常;故障點后段線路缺相運行：Dyn11接線方式的配變低壓側(cè)電壓的兩相降低至正常電壓的50%，Yyn0接線方式的配變低壓側(cè)電壓中的一相降低至0，缺相持續(xù)時間在2～30 min之間。

6 ?故障對用電設備的影響

經(jīng)調(diào)查，缺相段線路用電負荷主要為養(yǎng)蝦打氧和抽水，用電設備主要為增氧機和抽水泵，二者均為三相異步電動機，其中增氧機線圈接線方式為星型，抽水泵線圈接線方式為三角型。電動機正常運行時，三相為對稱負載，電流大小相等，并且小于或等于額定值;當電動機缺相運行時，會使電動機線圈過流發(fā)熱而燒壞。而普遍電動機能承受非全相運行的限值不超過2 min。

當日，這些電動機的供電配變的二次側(cè)均出現(xiàn)不同程度的電壓降低，時間持續(xù)超過2 min，Yyn0型配變二次側(cè)的一相電壓降低至0， Dyn11型配變二次側(cè)的兩相電壓降低至正常電壓的50%，在這種情況下，無論是Yyn0或Dyn11接線方式的配變供電，均會導致電動機（星型或是三角型接線）線圈過流發(fā)熱而燒壞。

7 ?建 ?議

①配網(wǎng)建設作為整個電網(wǎng)建設中的重要一環(huán)，直接影響到用戶供電可靠性和用電質(zhì)量。建設本質(zhì)堅強電網(wǎng)必須從規(guī)劃設計抓起，在加大項目投資力度的同時，應該提前做細遠景規(guī)劃，注重線路負載、網(wǎng)架的合理性;積極采用新型、可靠設備更新老舊、故障易發(fā)設備。

②加強工程技術質(zhì)量監(jiān)督。嚴把工程建設中間查驗和竣工驗收關口，做好質(zhì)量隱患的整改工作，防止線路設備帶病投運。

③強化配網(wǎng)運維管理。加強線路設備巡視、預試定檢力度，多手段查找設備缺陷。嚴格執(zhí)行設備缺陷管理規(guī)定，積極開展缺陷消缺工作。

④全面推進配網(wǎng)自動化建設，有效提高設備故障隔離能力及故障查找效率。

⑤加大用電安全知識的宣傳力度，指導用戶正確使用用電設備。

8 ?結(jié) ?語

通過對10 kV線路缺相運行的分析，同時也是一次有意義的經(jīng)驗總結(jié)，希望能夠促使電力運維人員提高對配網(wǎng)缺相運行的認識，在配網(wǎng)建設以及運行維護過程中運籌帷幄，確保各種設備的健康運行，為廣大用戶提供穩(wěn)定、可靠的電能質(zhì)量，服務于社會經(jīng)濟發(fā)展的大局。

參考文獻：

[1] 查顯寶.110 kV線路缺相故障對雙饋風電機組運行影響的分析[J].風 ? 能，2013，（8）.

[2] 馮惠明.10 kV配電變壓器缺相運行分析[J].科學與財富，2013，（10）.