變電站10kV線路越級(jí)跳閘原因及相關(guān)措施探討

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，電力需求量不斷增加，對(duì)于電力服務(wù)質(zhì)量要求也越來越高。變電站10kV線路作為供電系統(tǒng)的重要組成部分，其運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性是電力企業(yè)供電服務(wù)質(zhì)量的重要保證。文章首先對(duì)變電站10kV線路越級(jí)跳閘可能造成的后果和影響進(jìn)行了闡述，進(jìn)而分析了變電站10kV線路越級(jí)跳閘的主要原因，提出了對(duì)應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：變電站；10kV線路；越級(jí)跳閘；電力系統(tǒng)；電力設(shè)備 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM732 文章編號(hào)：1009-2374（2016）10-0130-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.10.064

我國(guó)電力需求越來越大，迫使全國(guó)電力系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)備不斷升級(jí)和優(yōu)化。變電站10kV線路作為電力改革和升級(jí)的重要成果，對(duì)于提升電力供應(yīng)量、緩解電力壓力有著重要作用。然而，變電站10kV線路越級(jí)跳閘問題則嚴(yán)重阻礙了電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，導(dǎo)致供電服務(wù)中斷，電力企業(yè)和電力用戶均面臨較大損失。為此，針對(duì)變電站10kV線路越級(jí)跳閘的表現(xiàn)形式和原因進(jìn)行有效分析，進(jìn)而提出相應(yīng)的解決措施，才能為變電站的正常運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)保障。

1 越級(jí)跳閘的后果和影響

所謂越級(jí)跳閘，指的是某一設(shè)備因出現(xiàn)短路問題或其他方面故障，導(dǎo)致設(shè)備開關(guān)拒動(dòng)或保護(hù)拒動(dòng)，進(jìn)而引發(fā)上級(jí)開關(guān)出現(xiàn)跳閘。越級(jí)跳閘將因本級(jí)開關(guān)未動(dòng)作而使得線路系統(tǒng)出現(xiàn)大規(guī)模停電。同時(shí)越級(jí)跳閘很可能由一處設(shè)備故障擴(kuò)大到多個(gè)設(shè)備故障，不僅嚴(yán)重威脅變電站設(shè)備安全和人們的用電安全，還將導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)大面積損壞，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

2 越級(jí)跳閘的主要形式和表現(xiàn)

2.1 越級(jí)跳閘的主要形式

就變電站10kV線路越級(jí)跳閘的主要形式來看，其主要包含以下四種：首先，線路故障越級(jí)，是變電站10kV線路中分支線路出現(xiàn)設(shè)備故障，引發(fā)上級(jí)跳閘，其對(duì)于分支線路造成的損害較大；其次，母線故障越級(jí)，即變電站10kV線路中的主體線路發(fā)生故障，進(jìn)而觸發(fā)越級(jí)跳閘，對(duì)于整體變電站的影響較為嚴(yán)重；再次，主變壓器故障越級(jí)，即變電站中主變壓器發(fā)生短路或出現(xiàn)其他故障，造成上級(jí)跳閘；最后，特殊情況下的二級(jí)越級(jí)，是因特殊原因?qū)е略O(shè)備上兩級(jí)出現(xiàn)跳閘情況，其在實(shí)際中出現(xiàn)的幾率相對(duì)較低。

2.2 越級(jí)跳閘的主要表現(xiàn)

當(dāng)變電站10kV線路發(fā)生越級(jí)跳閘情況時(shí)，可通過相應(yīng)表現(xiàn)進(jìn)行有效檢查和判斷。變電站10kV線路發(fā)生越級(jí)跳閘現(xiàn)象時(shí)主要有如下三種表現(xiàn)：首先，當(dāng)變電站系統(tǒng)中出現(xiàn)警鈴或喇叭響，即故障警報(bào)系統(tǒng)在發(fā)現(xiàn)越級(jí)跳閘情況后作出的即時(shí)報(bào)警反應(yīng)，以提醒工作人員進(jìn)行即時(shí)維修；其次，當(dāng)變電站系統(tǒng)中出現(xiàn)“保護(hù)動(dòng)作”信號(hào)或有明顯的開關(guān)跳閘表現(xiàn)時(shí)，即可能出現(xiàn)越級(jí)跳閘現(xiàn)象；最后，當(dāng)跳閘母線電壓以及母線所接回路負(fù)荷均為0時(shí)，且故障錄波器啟動(dòng)且工作，則說明出現(xiàn)越級(jí)跳閘。以相應(yīng)表現(xiàn)作為越級(jí)跳閘情況的判斷依據(jù)，能夠使維護(hù)工作人員盡快進(jìn)行檢修，將越級(jí)跳閘故障進(jìn)行有效排除。

3 變電站10kV線路越級(jí)跳閘的主要原因

從變電站10kV線路越級(jí)跳閘的主要原因來看，主要包括自然和外力作用、設(shè)備本身故障問題以及線路管理維護(hù)不到位三個(gè)方面。

3.1 自然和外力作用

自然和外力作用，是造成變電站10kV線路越級(jí)跳閘的重要原因：首先，當(dāng)發(fā)生自然災(zāi)害時(shí)，如出現(xiàn)雷電和大雨、大風(fēng)天氣時(shí)，因10kV線路為高空架設(shè)，且其線路較長(zhǎng)，絕緣化處理程度不高，很容易造成線路的斷裂或大風(fēng)造成線路短路，導(dǎo)致絕緣裝置的破壞，進(jìn)而引發(fā)越級(jí)跳閘問題的發(fā)生；其次，外力作用也極容易造成10kV線路越級(jí)跳閘問題的發(fā)生。外力作用主要表現(xiàn)在動(dòng)物作用、車輛意外或偷盜事件等。當(dāng)貓或蛇在配電變壓器上活動(dòng)或成群的鳥在線路上同時(shí)起飛，則極易造成線路的短路，引發(fā)越級(jí)跳閘。當(dāng)車輛發(fā)生意外撞向電線桿，很容易造成線路折斷引發(fā)越級(jí)跳閘。如果線路設(shè)備遇到偷盜事件且線路處理不當(dāng)，則易引發(fā)線路故障和越級(jí)跳閘現(xiàn)象。

3.2 設(shè)備本身出現(xiàn)問題和故障

設(shè)備本身出現(xiàn)問題和故障，也會(huì)導(dǎo)致越級(jí)跳閘問題的發(fā)生。設(shè)備故障表現(xiàn)在配網(wǎng)設(shè)備和用戶設(shè)備兩方面。配網(wǎng)故障主要由以下因素導(dǎo)致：首先，電線桿基礎(chǔ)搭建不牢固，導(dǎo)致電線桿桿塔發(fā)生傾斜甚至倒塌，引發(fā)線路的松弛和損壞；其次，在線路施工當(dāng)中，線夾、引線以及設(shè)備之間出現(xiàn)松弛，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行時(shí)接頭出現(xiàn)損壞情況，進(jìn)而引發(fā)線路故障；再次，設(shè)備的避雷和絕緣配置不到位，其避雷和絕緣作用無法正常發(fā)揮，也就導(dǎo)致雷擊概率加大，設(shè)備受雷擊損壞引發(fā)越級(jí)跳閘；最后，柱上斷路器保護(hù)定值未能合理設(shè)置，使得線路實(shí)際負(fù)荷與設(shè)定定值存在矛盾，引發(fā)線路故障和越級(jí)跳閘。用戶設(shè)備故障則主要因設(shè)備本身老舊，且維修管理不善，當(dāng)出現(xiàn)惡劣環(huán)境和天氣時(shí)，設(shè)備破壞嚴(yán)重，因多種故障引發(fā)越級(jí)跳閘。

3.3 線路管理和維護(hù)不到位

線路管理和維護(hù)不到位，是變電站10kV線路發(fā)生越級(jí)跳閘故障的重要原因之一。由于10kV線路較其他線路有其復(fù)雜性，在維護(hù)管理中難度相對(duì)較大，技術(shù)要求和管理要求較高，線路管理和維護(hù)中的不足造成越級(jí)跳閘事件的可能性也就較大。由于我國(guó)變電站10kV線路建設(shè)和應(yīng)用研究水平仍有待提高，相應(yīng)技術(shù)人員的管理技術(shù)水平仍有較大提升空間。這樣一來，其在進(jìn)行10kV線路管理和維護(hù)時(shí)，無法及時(shí)檢查并發(fā)現(xiàn)線路潛在的故障，即便線路發(fā)生故障，也無法及時(shí)有效地進(jìn)行維修處理。線路發(fā)生概率較大，設(shè)備出現(xiàn)故障后排查和解決效率不高，也就使得設(shè)備的使用壽命較短，越級(jí)跳閘事件發(fā)生幾率無法有效降低。

4 變電站10kV線路越級(jí)跳閘問題的解決措施

4.1 做好線路防護(hù)工作，避免外力破壞

為有效避免自然和外力作用造成對(duì)線路的損壞并引發(fā)越級(jí)跳閘，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)變電站10kV線路的防護(hù)工作：首先，應(yīng)充分重視線路和設(shè)備的防雷處理。不斷提升線路的防雷能力，在進(jìn)行防雷配置設(shè)置時(shí)，注意防雷間隙的合理設(shè)置，實(shí)現(xiàn)電流的及時(shí)疏導(dǎo)，降低線路受損程度。其次，對(duì)線路絕緣子進(jìn)行有效保護(hù)，以防止其損壞造成線路防雷效果受損。以懸式絕緣子作為線路防雷配置，并在日常維護(hù)時(shí)對(duì)絕緣子進(jìn)行有效檢查。在避雷器的選擇和安裝時(shí)，應(yīng)當(dāng)依據(jù)設(shè)備的具體情況進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，如變壓器則應(yīng)安裝兩個(gè)避雷器，提升避雷效果。關(guān)注天氣狀況，在惡劣天氣到來之前加強(qiáng)突擊檢查。再次，做好外力防護(hù)工作。在線路中安裝驅(qū)鳥器，避免鳥群對(duì)線路的破壞作用。同時(shí)控制線路與周邊物體的距離，防止物體倒塌造成線路短路。在車輛意外多發(fā)路段進(jìn)行有效警示，防止車輛意外對(duì)電線桿造成的損壞。最后，嚴(yán)厲打擊電力線路、設(shè)備偷盜行為，避免人為違法行為造成線路的損壞。

4.2 加強(qiáng)日常檢修，消除線路故障

加強(qiáng)日常檢修工作，以有效消除10kV線路故障，避免線路因素導(dǎo)致越級(jí)跳閘事件的發(fā)生：首先，應(yīng)對(duì)電線桿桿塔進(jìn)行檢查。如發(fā)現(xiàn)桿塔基礎(chǔ)不牢靠，則應(yīng)通過夯實(shí)土地的方法，避免桿塔基礎(chǔ)下沉，確保桿塔的穩(wěn)固性。如常規(guī)加固方法無法正常使用，則可選擇砌筑護(hù)坡的方式，提升桿塔穩(wěn)固性。其次，對(duì)10kV線路進(jìn)行定期巡查，對(duì)線路連接的牢固性進(jìn)行有效判斷，并檢查絕緣子和線路完好程度，如發(fā)現(xiàn)故障和問題，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維修，確保線路的完好。此外，對(duì)線路負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)線路負(fù)荷定值與實(shí)際情況不符，則對(duì)其進(jìn)行有效調(diào)整，避免負(fù)荷過高造成線路損壞。

4.3 加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)，及時(shí)維修更換設(shè)備

加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)，避免設(shè)備問題造成越級(jí)跳閘問題的發(fā)生：首先，在進(jìn)行配網(wǎng)設(shè)備采購(gòu)時(shí)，嚴(yán)格控制設(shè)備質(zhì)量，從源頭上確保設(shè)備的高質(zhì)量，降低后期應(yīng)用故障發(fā)生概率；其次，對(duì)應(yīng)用中的設(shè)備進(jìn)行有效排查，尤其關(guān)注脫離式氧化鋅避雷器和消弧型跌落式熔斷器的運(yùn)用效果，為設(shè)備安全運(yùn)行提供重要保障；最后，對(duì)老舊設(shè)備進(jìn)行重點(diǎn)排查，當(dāng)老舊設(shè)備無法有效運(yùn)行，則應(yīng)對(duì)其進(jìn)行及時(shí)更換。對(duì)于故障頻發(fā)的設(shè)備，則通過技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)其有效改造或通過設(shè)備更換的方式保障設(shè)備的正常運(yùn)行。

4.4 強(qiáng)化線路運(yùn)行管理，消除人為因素

強(qiáng)化變電站10kV線路運(yùn)行管理，提高管理質(zhì)量和水平，是消除人為因素、保障線路和設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量的重要手段。應(yīng)通過常規(guī)化、科學(xué)化的培訓(xùn)機(jī)制，讓相關(guān)技術(shù)管理人員參加技術(shù)培訓(xùn)：一方面提升其在線路管理方面的安全意識(shí)，使其在日常工作中能夠不斷加強(qiáng)對(duì)10kV線路和設(shè)備故障的排查力度，避免潛在故障和既有故障的遺漏引發(fā)越級(jí)跳閘事件；另一方面，不斷提升技術(shù)管理人員的技術(shù)水平，使其在既有知識(shí)水平和操作能力的基礎(chǔ)上，充分掌握10kV線路管理和維護(hù)技術(shù)，不斷提升變電站10kV線路維護(hù)和檢修水平。

5 結(jié)語

變電站10kV線路是我國(guó)電力系統(tǒng)升級(jí)的重要成果，在我國(guó)電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，也將成為未來電力系統(tǒng)優(yōu)化的重點(diǎn)和主要方向。雖然其有效緩解了我國(guó)電力供應(yīng)上的巨大壓力，但其存在的越級(jí)跳閘問題則嚴(yán)重影響了正常的電力供應(yīng)。為此，電力企業(yè)需首先充分認(rèn)識(shí)越級(jí)跳閘的主要表現(xiàn)和帶來的嚴(yán)重后果，進(jìn)而總結(jié)越級(jí)跳閘的主要原因，針對(duì)具體問題采取有效的解決措施。只有這樣，才能不斷提高變電站10kV線路運(yùn)行的穩(wěn)定性，為電力企業(yè)電力服務(wù)水平的提升打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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作者簡(jiǎn)介：林忠福（1979-），男，福建莆田人，國(guó)家新聞出版廣電總局824臺(tái)工程師，研究方向：電力自動(dòng)化。

（責(zé)任編輯：周 瓊）