城區(qū)電纜頻繁跳閘原因及治理措施

秦雨迪

（徐州三新供電服務(wù)有限公司豐縣分公司，江蘇 豐縣 221700）

引言

供電企業(yè)在滿(mǎn)足電量的需求的基礎(chǔ)上，還需要向用電用戶(hù)提供更加高質(zhì)量的電力供應(yīng)。我國(guó)的城市電網(wǎng)隨著城市居民分布特點(diǎn)呈現(xiàn)出多點(diǎn)聚集、跨度大、線(xiàn)路多的特點(diǎn)，在日常運(yùn)行過(guò)程中，輸電電纜作為電力輸送的主要裝置，其在運(yùn)行過(guò)程中的安全、穩(wěn)定對(duì)電力的正常供應(yīng)有著非常重要的作用。城市電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象，在長(zhǎng)期的工作經(jīng)驗(yàn)中，城市跳閘現(xiàn)象的發(fā)生與輸電電纜有著很大的關(guān)系，并且輸電電纜故障是跳閘現(xiàn)象發(fā)生的主要原因之一。通過(guò)對(duì)輸電電纜在日常運(yùn)行過(guò)程中導(dǎo)致跳閘的原因進(jìn)行分析，提出了在配網(wǎng)側(cè)和變電站側(cè)治理跳閘現(xiàn)象發(fā)生的方案，能夠提升供電公司電力供應(yīng)的質(zhì)量，減少電網(wǎng)系統(tǒng)電網(wǎng)發(fā)生故障的幾率[1-2]。

1 輸電電纜故障引起跳閘的原因

電網(wǎng)系統(tǒng)的輸電電纜在日常工作的過(guò)程中產(chǎn)生跳閘的原因主要由于電纜持續(xù)性的接地導(dǎo)致的，持續(xù)性的接地過(guò)電壓導(dǎo)致輸電電纜短路，從而引起跳閘現(xiàn)象。接地現(xiàn)象的發(fā)生是輸電電纜的絕緣皮損壞引起的。城市區(qū)域內(nèi)的電力的輸送主要是電纜形式的線(xiàn)路，輸電線(xiàn)路一般都是需要電纜進(jìn)行多次的連接組成的，在線(xiàn)路的連接處、電纜頭部分是電纜的絕緣最為薄弱的環(huán)節(jié)，的供電企業(yè)的工作人員進(jìn)行日常維護(hù)作業(yè)或者是接地情況時(shí)，都會(huì)引起瞬時(shí)的工頻過(guò)電壓、諧振電壓，這就容易導(dǎo)致連接處的絕緣層在長(zhǎng)時(shí)間的工作后導(dǎo)致其產(chǎn)生疲勞損傷，絕緣層損壞后就弄易產(chǎn)生接地的現(xiàn)象，當(dāng)接地發(fā)生以后長(zhǎng)時(shí)間處于持續(xù)性的接地就會(huì)使其故障繼續(xù)擴(kuò)大。還有另一個(gè)原因就是當(dāng)沒(méi)有明確線(xiàn)路故障發(fā)生的原因就進(jìn)行試送電時(shí)，容易導(dǎo)致故障的擴(kuò)大。當(dāng)接地情況發(fā)生時(shí)，一般情況下都是永久性的故障情形，這種情況的故障時(shí)不能夠自己恢復(fù)的只能是供電企業(yè)的工作人員進(jìn)行故障的消除，試送電只會(huì)將故障繼續(xù)擴(kuò)大。

2 配網(wǎng)側(cè)的治理方案

在配電網(wǎng)側(cè)進(jìn)行故障的治理，首先是需要快速的將故障點(diǎn)的電力輸送進(jìn)行斷開(kāi)，減少故障的損失擴(kuò)大。按照多年的工作經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)電力知識(shí)，當(dāng)線(xiàn)路發(fā)生接地故障后的5～10 s后就會(huì)將持續(xù)性故障變換成為永久性質(zhì)的故障，電力設(shè)備就已經(jīng)產(chǎn)生了絕緣損壞。當(dāng)線(xiàn)路發(fā)生故障后，要第一時(shí)間查明原因，將故障盡快隔離到線(xiàn)路之外，并且在未明確故障原因時(shí)不能夠進(jìn)行貿(mào)然送電。在配電線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，大部分的電纜故障原因都是在電纜的電纜頭或者是線(xiàn)路中間的接頭處發(fā)生故障，這種類(lèi)型的故障占據(jù)著大多數(shù)。電纜頭的發(fā)生故障的原因有人為因素、電纜本身質(zhì)量問(wèn)題以及電纜接頭的接線(xiàn)制作工藝都影響著電纜的運(yùn)行狀態(tài)。因此在選擇電纜時(shí)首先要選擇具有著較好品質(zhì)的電纜，質(zhì)檢相關(guān)的工作人員要嚴(yán)把質(zhì)量第一關(guān)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正電纜的質(zhì)量問(wèn)題，謹(jǐn)防次品在電網(wǎng)系統(tǒng)中使用。還有就是需要電纜接線(xiàn)的工作人員的接線(xiàn)工藝要有著嚴(yán)格的要求，要求工作人員要嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)章制度進(jìn)行接線(xiàn)，接線(xiàn)完成后要進(jìn)行相關(guān)的質(zhì)量檢測(cè)，保證電纜的接線(xiàn)工藝符合使用要求。最后在輸電線(xiàn)路投入運(yùn)行后在日常的工作過(guò)程中要定時(shí)定期進(jìn)行巡檢，加強(qiáng)對(duì)電纜線(xiàn)路的巡查以及相關(guān)輔助裝備的運(yùn)行狀態(tài)的檢查，防止在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)其他的損傷，并且在檢查時(shí)，必要情況下要進(jìn)行登桿檢查，對(duì)線(xiàn)路進(jìn)行清理，減少線(xiàn)路故障發(fā)生的概率，從而減少跳閘現(xiàn)象的發(fā)生[3-4]。

3 變電站側(cè)的治理方案

3.1 提高變電站小電流選線(xiàn)裝置正確性

傳統(tǒng)的接地故障的處理模式是通過(guò)拉路、試送，直到確定了輸電線(xiàn)路故障點(diǎn)的位置，最后將故障點(diǎn)的線(xiàn)路進(jìn)行隔離，然后進(jìn)行維檢的操作。這種操作方式在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中存在著維修時(shí)間長(zhǎng)，故障處理效率低的弊端，因此需要進(jìn)行優(yōu)化。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段的變電站普遍都設(shè)置了小電流選線(xiàn)裝置，但是由于供電企業(yè)沒(méi)有對(duì)該裝置進(jìn)行正確的認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致其不能夠充分發(fā)揮其作用。例如部分變電站的小電流選線(xiàn)裝置未與后臺(tái)大數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行通信，僅傳遞部分硬接點(diǎn)接地信號(hào)，因此需要對(duì)小電流選線(xiàn)裝置進(jìn)行正確的認(rèn)識(shí)和治理，提高裝置的選線(xiàn)準(zhǔn)確性。小電流選線(xiàn)裝置首先是完善其消弧功能，實(shí)現(xiàn)消弧、選線(xiàn)一體化運(yùn)行。小電流選線(xiàn)裝置由于有著消弧線(xiàn)圈，導(dǎo)致在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中與選線(xiàn)裝置的配合密切都不夠好，因此選線(xiàn)的準(zhǔn)確性就有所下降。供電公司對(duì)與選賢的要求是消弧選線(xiàn)，其準(zhǔn)確性要達(dá)到95%以上，并且變電站都必須具備選線(xiàn)功能的消弧器，在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中也要充分發(fā)揮其選線(xiàn)功能，對(duì)其功能進(jìn)行進(jìn)一步不的改造和完善。還有就是要在消弧線(xiàn)圈中架設(shè)并聯(lián)中電阻。中電阻作為消耗能量的元器件，當(dāng)輸電電纜出現(xiàn)接地故障時(shí)，該裝置能夠降低發(fā)生接地情況時(shí)的過(guò)電壓背書(shū)，消弧線(xiàn)圈加裝并聯(lián)中電阻進(jìn)行選線(xiàn)能夠使其對(duì)高阻接地、金屬接地情況時(shí)的選線(xiàn)準(zhǔn)確率達(dá)到100%，增加選賢的準(zhǔn)確性。供電企業(yè)還需要加強(qiáng)對(duì)小電流選線(xiàn)裝置以及消弧裝置的日常巡檢，保證其能夠穩(wěn)定的發(fā)揮作用，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題第一時(shí)間要進(jìn)行整改。

3.2 小電流選線(xiàn)裝置跳閘功能

傳統(tǒng)的變電站均配置有不接地系統(tǒng)，采用不接地系統(tǒng)當(dāng)出現(xiàn)線(xiàn)路接地情況發(fā)生時(shí)，能夠不破壞三相電壓的電壓均衡，但實(shí)際使用過(guò)程中其狀態(tài)只能夠發(fā)揮2小時(shí)，2小時(shí)后，就會(huì)產(chǎn)生故障。輸電電纜在發(fā)生持續(xù)性接地情況時(shí)，由于其產(chǎn)生的電壓會(huì)造成電纜的絕緣層的破壞，并且隨著不斷破壞的不斷增大，進(jìn)而產(chǎn)生事故。在發(fā)生電纜接地現(xiàn)象時(shí)，要盡快地進(jìn)行拉閘操作，防止故障范圍的擴(kuò)大。傳統(tǒng)的變電站的拉閘操作主要是依靠人工來(lái)進(jìn)行操作，其工作時(shí)間長(zhǎng)，并且在確定故障點(diǎn)的位置時(shí)，耗費(fèi)的時(shí)間也比較長(zhǎng)，這就需要采取自動(dòng)裝置進(jìn)行跳閘操作，并且在跳閘后能夠進(jìn)行選線(xiàn)，還需要保證選線(xiàn)的準(zhǔn)確性。因此，變電站采用小電流裝置實(shí)現(xiàn)選線(xiàn)跳閘功能、自動(dòng)隔離故障線(xiàn)路的功能，小電流選線(xiàn)裝置的接線(xiàn)原理圖如圖1所示。小電流裝置的跳閘可以根據(jù)不同的線(xiàn)路性質(zhì)進(jìn)行不同時(shí)間的延時(shí)，當(dāng)接地現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，首先是消弧裝置就進(jìn)行消弧，熄滅電弧后，瞬間形成的接地已經(jīng)達(dá)到了消除狀態(tài)，當(dāng)其接地現(xiàn)象持續(xù)時(shí)間達(dá)到五秒以上時(shí)就已經(jīng)成為了永久性的故障，該故障狀態(tài)是不能夠自行進(jìn)行消除的，因此跳閘時(shí)間需要設(shè)置在發(fā)生接地現(xiàn)象的5～7 s中內(nèi)，這就能夠有效地保證線(xiàn)路的故障范圍不在擴(kuò)大。對(duì)于不同類(lèi)型的線(xiàn)路跳閘方式不同，當(dāng)線(xiàn)路是屬于混合架空線(xiàn)路時(shí)，采用的是跳閘-重合-延時(shí)再跳閘-閉重的方式進(jìn)行的，在跳閘后，實(shí)現(xiàn)以此自動(dòng)閉合，進(jìn)行線(xiàn)路的保護(hù)。

圖1 小電流裝置跳閘接線(xiàn)原理圖

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展，城市電纜在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中會(huì)采用越來(lái)越多的新型技術(shù)及其裝置進(jìn)行保護(hù)，針對(duì)城市電纜接地導(dǎo)致的頻繁跳閘故障會(huì)隨著電力科技水平的不斷提升而逐漸減少?，F(xiàn)階段減少跳閘現(xiàn)象發(fā)生的頻率，需要供電企業(yè)在日常的工作過(guò)程中不間斷地進(jìn)行運(yùn)維和檢查，采用多方面的措施進(jìn)行保障，以此來(lái)提升電力運(yùn)維水平，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量供電。