10kV及以下高低壓供配電系統(tǒng)故障分析

孫向業(yè)

摘?要：高低壓供配電系統(tǒng)可以保證設(shè)備的穩(wěn)定運行，如果系統(tǒng)設(shè)計存在漏洞，輕者會影響設(shè)備使用性能，嚴(yán)重的可能會引發(fā)用電安全事故?？茖W(xué)合理的設(shè)計方案不但可以有效提升10kV及以下高低壓供配電系統(tǒng)的可靠性，還有助于節(jié)省成本。

關(guān)鍵詞：10kV及以下高低壓供配電系統(tǒng)?故障?分析

一、10kV及以下高低壓供配電系統(tǒng)故障概述

我國10kV及以下高低壓供配電系統(tǒng)一般由10kV高壓柜、直流屏、變壓器、低壓柜、母線槽、電纜、二次線路控制系統(tǒng)等組成，其在數(shù)據(jù)中心、工廠、商業(yè)、居住區(qū)的電力用戶中應(yīng)用非常廣泛，系統(tǒng)的穩(wěn)定運行為電力用戶的生產(chǎn)、辦公、業(yè)務(wù)運作和市民生活提供可靠的保障。然而運行中的10kV及以下高低壓供配電系統(tǒng)經(jīng)常容易發(fā)生各種故障而導(dǎo)致供電異?；蛲ｋ姡瑖?yán)重影響了如數(shù)據(jù)中心的通信網(wǎng)絡(luò)、工廠的生產(chǎn)制造和市民的正常生活等用電需要，而且還會給相關(guān)電力用戶和市民造成經(jīng)濟(jì)損失。為了在出現(xiàn)故障時快速解決故障，減少故障影響，從而提高經(jīng)濟(jì)效益，電力技術(shù)人員有必要加強(qiáng)理論技術(shù)能力的學(xué)習(xí)和故障經(jīng)驗交流。

二、10kV及以下高低壓供配電系統(tǒng)故障案例

（一）故障案例一

1.故障現(xiàn)象：某數(shù)據(jù)中心10#10kV饋線柜的真空斷路器運行過程中突然跳閘停電，跳閘后通過查看微機(jī)保護(hù)裝置的報警和異常信息，在發(fā)現(xiàn)沒有任何導(dǎo)致跳閘的異常信息情況下運行值班人員嘗試電動/手動重合閘時能聽到斷路器合閘的巨大響聲，但是斷路器就是始終處在分閘位置的故障（真空斷路器無法合閘成功）。

2.故障原因：根據(jù)真空斷路器的主回路和二次回路原理圖分析可知，真空斷路器的動作信號只能來自微機(jī)保護(hù)裝置和其他二次控制線路，那可能的故障原因：①其他二次控制線路出現(xiàn)了問題。②外圍主線路故障引起保護(hù)跳閘的問題。③真空斷路器本身出現(xiàn)了問題。④微機(jī)保護(hù)裝置本身出現(xiàn)了問題。

3.故障維修處理辦法：按照相關(guān)的流程規(guī)范填寫第二種工作票進(jìn)行故障查找。①查找真空斷路器有關(guān)的二次控制線路，如分閘回路、合閘回路等，由于是跳閘故障，因此優(yōu)先檢查分閘回路，用萬用表檢測分閘線路上的遠(yuǎn)程/就地轉(zhuǎn)換旋鈕和分閘按鈕，檢查結(jié)果均正常。這說明二次線路沒有問題，可以排除二次線路的問題。②進(jìn)入微機(jī)保護(hù)裝置菜單中查找相關(guān)的報警和異常信息沒有發(fā)現(xiàn)新的報警和異常信息，這說明外圍主線路并沒有真正異常輸入信號觸發(fā)微機(jī)保護(hù)裝置輸出跳閘信號的條件，可以排除是外圍主線路故障引起保護(hù)跳閘的問題。③檢查真空斷路器本身是否有問題，將斷路器搖到試驗位進(jìn)行合閘操作同樣合閘不成功，于是通過專用斷路器小車將真空斷路器從饋電柜里拉出，拉出后將真空斷路器在小車上固定好，通過手動儲能并進(jìn)行分合閘試驗，試驗正常。這說明真空斷路器本身沒有問題，因此可以排除真空斷路器本身的問題。④前面三種常見引起故障的根源檢查后均正常，那么我們將要拋開正常思維轉(zhuǎn)向檢查微機(jī)保護(hù)裝置的輸出環(huán)節(jié)（包括微機(jī)保護(hù)裝置的內(nèi)部硬件和外部輸出線路）的問題，常見的微機(jī)保護(hù)裝置控制信號輸出多采用繼電器輸出（包括固態(tài)繼電器輸出），用手撥開真空斷路器航空插頭并找到與高壓開關(guān)柜連接的分閘信號線，使用萬用表電壓擋檢測分閘信號線對零電壓，結(jié)果為220V，可見導(dǎo)致真空斷路器電動/手動重合閘均失敗的故障（真空斷路器無法合閘成功）原因為分閘信號線一直處于接通帶電的狀態(tài)，所以真空斷路器在合閘過程中會出現(xiàn)即將合閘到位時由于分閘信號隨時在啟動分閘，真空斷路器有合閘的響聲但是始終處在分閘位置，無法合閘成功。

4.故障案例總結(jié)：通過本案例我們可以了解到常規(guī)的故障查找方法有時候是找不出問題所在的，而且本案例這種故障發(fā)生時，由于是高壓真空斷路器出現(xiàn)的問題往往影響面很大，后端大量負(fù)載等著用電，因此維修技術(shù)人員處在高度緊張情況下，如果沒有不斷學(xué)習(xí)總結(jié)經(jīng)驗，思路另辟蹊徑去關(guān)注不尋常的問題點，此類故障很難快速有效排除。

（二）故障案例二

1.故障現(xiàn)象。某數(shù)據(jù)中心的10kV高壓配電系統(tǒng)預(yù)防性維護(hù)檢修后重新轉(zhuǎn)運行時發(fā)現(xiàn)計量表無參數(shù)顯示、液晶顯示屏也不亮（注：此計量表僅為內(nèi)部計量用可以停電自主進(jìn)行維修，單如果是電力部門計量用的計量表在出現(xiàn)故障時應(yīng)該通知供電部門來維修）。

2.故障原因分析。計量表在系統(tǒng)檢修前顯示、計量均正常，但在檢修后即出現(xiàn)計量表無相關(guān)參數(shù)顯示的故障，可能的故障原因：①計量表的電壓回路出現(xiàn)了問題。②計量表本身出現(xiàn)了問題。③PT柜與PT抽屜的連接航空插頭插反了（注：非常規(guī)問題很難想到航空插頭竟然會插反）。

3.故障維修處理辦法。按照相關(guān)的流程規(guī)范填寫第二種工作票，經(jīng)審批完成后開展故障查找工作。①用萬用表檢查計量表的采樣電壓回路，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)計量表的電壓回路無電壓，但PT二次側(cè)保險正常。為此初步可以排除是電源和計量表本身的問題了。②用萬用表檢查計量表的所有PT、CT輸入信號，發(fā)現(xiàn)其他輸入信號正常，只有PT二次側(cè)電壓輸入無電壓信號，因此初步確定可能是因為PT的二次側(cè)信號回路出現(xiàn)問題了，由于PT需要停電后才能進(jìn)行檢修，因此擇期停電對PT柜進(jìn)行檢修（注：后續(xù)通過走第一種工作票流程對PT柜進(jìn)行停電檢修，發(fā)現(xiàn)PT柜與PT抽屜的連接航空插頭插反了）。

4.故障案例總結(jié)。一般情況下設(shè)備故障大多因為設(shè)備的設(shè)計缺陷、設(shè)備構(gòu)件選型不夠科學(xué)、設(shè)備的相關(guān)部件制造質(zhì)量不良、設(shè)備使用時間過長、設(shè)備維護(hù)不到位等原因引起，但是通過本案例我們知道檢修工作不細(xì)致也會導(dǎo)致設(shè)備的故障出現(xiàn)。

三、結(jié)語

總之，科學(xué)合理的設(shè)計方案不但可以有效提升高低壓供配電系統(tǒng)的可靠性，還有助于節(jié)省成本，從而有效提升電力工程的經(jīng)濟(jì)效益。由此可見，保證高低壓配電系統(tǒng)的可靠性是實現(xiàn)電力工程使用性能與經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑，對于電力企業(yè)的發(fā)展具有重要意義。