10kv线路越级跳闸的原因分析及解决办法

2014-01-29呼伦贝尔安泰热电有限责任公司海拉尔热电厂赵立伟

电子世界 2014年18期

关键词：互感器配电线路

呼伦贝尔安泰热电有限责任公司海拉尔热电厂赵立伟

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10kv电力线路时常出现的越级跳闸问题，对研究其原因与解决方法提出了新的要求。本文首先以实际案例分析了电流互感器的配备既回路参数，然后探究了线路越级跳闸的多方面原因，最后结合实际与论述，提出了诸多方面的解决10kv线路越级跳闸的方法。

10kv线路；越级跳闸；原因分析；解决办法

一、前言

在电力线路的构造与运行中，10kv线路越级跳闸的现象时有发生。10kv线路的越级跳闸不仅影响了电力线路供电的稳定性，而且还在很大程度上影响了社会生产与生活的正常运转。通过研究线路越级跳闸的原因及方解决方法，能够更好地保证线路的稳定供电。

二、电流互感器的配备及回路参数分析

某10kv线路总电网简图如图1所示。当配电系统的304电路发生故障时，总配电系统的304线路速断保护拒动，使整体电路的总配电系统总进线速断，发生越级跳闸，从而造成全体线路大面积断电。针对304线路设计相关的实验表明速断及延时过电流保护的动作都准确实行，不会发生越级跳闸的情况，所以越级跳闸的一个主要原因是电流互感器的配备及其后产生的二次负荷和过大倍数电流。

据图1整体电路网络中产生的越级跳闸情况，进行初步分析，电流互感器和其相关的因素是导致此现象发生的主要原因，为了更进一步研究证明，设置了图2所示电流互感器等效电路图。

图1 总电网简图

图2 电流互感器等效电路图

图2中Z2是二次线圈的漏抗，Z4是控制电缆的负载抗阻，Z3是励磁抗阻。此回路二次电流为I2，由I1减I3所得。I2为电流互感器的二次电流，而I1是电流互感器一次侧归算到二次值的电流值，I3是励磁电流归算到二次侧的电流值。

电流互感器的误差包括比差和角差，由励磁电流产生。励磁抗阻也就是Z3抗阻的值越大，电流互感器产生的误差就越小。在短路的电流中包含有非周期分量时，二次电流的数值有严重误差，最终使电流互感器的比差大大超过额定电流的数值。当电流互感器配置的二次负荷为15伏安时，电流传递的误差也不大于百分之十的情况下，所允许的一次性安全电流倍数是10。图1所示304线路回路速断拒动造成314回路保护动作的原因是电流互感器的二次负荷过大，其配置不能承受。还有就是继电器的动作电流所需的电流互感器的一次电流倍数超大。

三、10kv线路越级跳闸原因分析

1.自然灾害引发的路线故障跳闸

在当前条件下，10kv线路大多是架空路线，由于架空路线分布范围广、路径长、沿途地形空旷、附近没有高大建筑物、绝缘配置低、避雷器质量低下、接地装置年久失修等原因，在雷雨天气，线路极易受到雷击，造成避雷器爆裂、断线、绝缘破坏、变压器烧毁等现象，导致线路跳闸；在大风天气，强大的风力容易把线路附近的树枝或广告牌吹断，吹断的树枝和广告牌一旦落在线路上，将导致线路的相间短路，引起线路故障跳闸。

2.外力破坏引发的路线故障跳闸

外力破坏引发路线故障跳闸的一般是由于猫、鼠、蛇等动物爬到配电变压器上或群鸟从线路开关上同时起飞，导致相间短路，造成的线路跳闸；由于树木与线路的安全距离不足，在雷雨大风天气，树木容易放电或折断压在线路上，造成的线路故障跳闸；由于车辆撞断电线杆或挂断电线引发的线路故障跳闸；由于房屋建筑或市政工程的建设，造成的线路、电缆损坏，引发的线路断线跳闸；由于线路设备被盗引起的线路断线跳闸。

3.设备故障造成越级跳闸

配网设备故障的原因有以下四个方面：一是在运行中，由于电线杆杆塔基础不牢固、拉线松弛或被破坏，导致电线杆倾斜，造成线路故障；二是在线路施工中，由于没有将线夹、引线以及设备连接牢固，导致投入运用后设备接头烧坏，造成线路故障；三是在雷雨天气，由于配电台区避雷器、跌落保险、柱上开关质量差、老化且来不及检修和绝缘配置低等原因，跌落式熔断器及避雷器极易被雷电击穿，造成线路跳闸；四是由于线路安装的柱上断路器的保护定值整定与路线实际负荷不相符或与出线断路器定值无极差造成的越级跳闸；五是由于保护线路大多安装在高压开关柜内，线路的温度、湿度和电磁等环境恶劣，保护强度降低，容易引发不明原因的保护拒动。

4.检修技术管理落后

由于管理和技术水平的限制，还没有形成有效的人员管理机制和事故处理程序，再加上线路路径长、设备繁杂、维修技术人员缺乏、维修技术水平不高、运行管理经验不足等原因，维修技术人员在设备巡视维护过程中，往往不能及时发现线路设备存在的问题或事故隐患并进行有效地处理，导致线路越级跳闸停电事故频发，严重影响了经济效益。

四、10kv线路越级跳闸的解决方法

1.加强10kv线路开关机构的运行维护水平，尽量减少线路开关拒动事件的发生。正常情况下跳闸线圈烧毁将发“控制回路断线”信号，缺陷能得到及时处理。但跳闸线圈烧毁经常发生在保护跳闸时，由开关机构卡涩等原因引起，因此不能及时的发现问题。请设备管理部门做好开关机构的运行维护工作，充分利用开关停电机会，加强开关动作机构特性测试和日常维护，确保线路开关机构运行可靠。对由于线圈、机构卡涩造成的越级跳闸事件，组织设备生产厂家深入分析，彻底查清缺陷原因，根据分析结果制定相应的控制措施。

2.切实做好10kv线路继电保护的状态检验，尽量减少线路保护拒动事件的发生。虽然微机型保护装置具有较高的自检功能，但对光耦输出、交流插件松动等缺陷，不能进行监测和发出告警，只能依靠状态检验查出缺陷。为此，重点加强保护的状态检验工作的落实。每半年一次组织分析各厂家型号设备的缺陷情况，指定专人负责保护状态检验全过程跟踪，确保检验工作依照相关验收规范进行。

3.改善10kv线路系统的运行环境。目前大部分变电站的微机保护均安装于高压开关柜内。但高压室温度、湿度和电磁环境恶劣，容易造成保护缺陷率升高，以及在电磁环境恶劣情况下，容易造成不明原因的保护拒动。

4.提高站外配电线路的运行维护水平，减轻10kv线路保护和开关的切除故障压力。配网设备故障统计表明，设备老化、质量不佳、外力破坏和自然因素是引起配电线路故障的主要原因。为降低配网设备的故障率，减轻线路保护和开关的切除故障压力，请配网设备管理部门重点做好以下工作：

（1）加强设备巡视工作，并结合开展红外测温、开关柜局放测试等配电设备状态监测工作，及时发现并消除设备隐患。

（2）严格按照验收规范，对配电设备安装制作工艺、交接试验等相关工程步骤进行检查，对新敷设电缆进行振荡波测试，确保新投运设备满足投产要求。

（3）严格按照《电力设施防外力破坏管理办法》开展电力设施防外力破坏工作，并通过加装防盗盖板、电缆防盗报警器等装置提升配网设备防外力破坏技术水平。

5.核查10kv线路消弧线圈的补偿容量，减少因线路消弧线圈补偿不足引起的线路单相瞬时接地故障不能熄弧问题；请设备管理部门对变电站的线路消弧线圈的补偿容量进行核查对于补偿容量不足的变电站，建议申请增容改造项目。