10kV线路正常停电复送跳闸故障的分析与改进

张萌，刘俊达，吴明明

（国网山东省电力公司莘县供电公司，山东聊城，252400）

1 案例故障

在2017年10月份。国网莘县供电公司某供电所针对10kV配电线路进行正常的停电检修，历经了2个小时。在检修结束后却发现，履行工作终结手续时10kV线路复送失败。根据调控中心反馈信息来看该线路出现了过流保护的动作，所以造成复送失败，经过紧急排查工作人员未发现可疑情况，通过调控中心再次试送该10kV线路正常运行，复送跳闸故障产生的原因为过流动作导致跳闸。为了解决该故障运检人员通过请示调控中心，将10kV配电线路的断路器断开，然后调控中心对断路器10kV手拉手线路进行配送，在一个小时之后，原线路试送成功。断路器也成功拉合，为此线路全面恢复供电。

2 故障分析

根据调控中心的运行记录显示该段配电线路在上半年负荷电流在123A左右。而在停电检修之后，变电站的互感器电流为152A，同时在检修过程中处于用电高峰期，所以导致10kV配电线路的配电变压器产生的励磁涌流，发生叠加现象，造成了更大的涌流。从而超过了10kV线路设定的过流保护定值造成在正常停电检修之后，发生复电失败的问题。

3 改进技术

3.1 保护整定原因

由于城市的配电网10kV出线距离比较短，所以很容易增加上下级之间的保护难度，为此当10kV分支线路出线故障短路时，开关1与开关2之间的电流值基本一致，因此无法通过设置不同动作电流值来实现上下级的保护配合，除了少部分10kV线路能够实现全线速冻保护之外，大部分10kV的线路都采用两端定时的保护。其中主保护作为速断保护装置，整定延时为0s，后备保护为过流保护，延时的效果必须根据实际的故障情况进行整定。如果分支线路的短路故障电流较小，能够通过时间差的后备保护实现相互之间的保护配合。当配电网线路比较短，阻抗变小，在发生故障电路之后可以有效满足速断保护动作的条件。

3.2 开关性能原因

不同类型的开关，其性能存在差异。例如：普通的柱上真空开关，因为采用弹操机构，其动作时间与变电站10kV出线断路器动作时间基本相同；永磁真空开关，因为采用永磁机构，整组动作时间（保护动作时间与分闸时间）小于或等于30 ms，小于变电站10kV出线断路器动作时间，柱上真空开关典型性能。额定开断电流/kA 20即使同为采用永磁机构的柱上真空开关，如果品牌不同，性能也有所不同。

3.3 快速分断开关技术

10kV线路的柱上真空开关以及跌落式熔断器能够实现过流保护、快速断开等动作。一次设备如果根据分断时间进行判断可以分为一半开关以及快速分断开关等动作。快速分断开关就是指在瞬间产生的动作，并且动作完成时间小于30毫秒。柱上真空开关是10kV线路的重要设备，能够针对线路进行分断与连接。按照操作方式进行划分，柱上真空开关能够划分为弹簧机构和永磁机构，利用弹簧机构的动作能够在瞬间对真空断路器进行断开动作。永磁机构作为全新的工作结构，可以有效地克服传统弹簧机构存在的不足，并且实现控制分闸的时间小于30毫秒。跌落式熔断器是10kV线路最常用的开关，可以有效实现正常的断电保护以及设备投切的操作。通过跌落式熔断器能够为配电变压器进行全面保护，并且切除变压器的低压侧故障。在10kV线路中，跌落式熔断器的应用效果非常好。但是跌落式熔断器还存在很多方面的不足，例如，熔丝的电流特性不良，必须要通过较大的电流才能够将熔丝熔断。另外很多的厂家生产的跌落式熔断器做工粗糙，导致上触头的弹簧机构性能不良，造成熔管合闸比较困难，也会由于接触不良而导致火花过热的问题。熔管在转动的过程中，由于表面粗糙，所以给转动带来影响，甚至无法及时的切断电弧。熔管的尺寸以及熔断器之间的固定接触部分存在不匹配的问题，也会经常出现松动的问题，造成跌落式熔断器无法正常工作，而且很容易受到大风天气等外力作用产生误动的问题。合理选用快熔跌落式熔断器。在10 kV线路的所有公用变压器的高压侧，统一安装快熔跌落式熔断器，选用时间电流特性良好的熔丝，实现反时限过流或过负荷保护，确保在变压器故障或低压侧故障时，及时切除故障点，避免变电站10 kV出现断路器动作。对于容量在630 kVA以下的专变用户，要求在产权分界点上配置快熔跌落式熔断器，实现用户快速分断开关和10 kV线路干线、支线开关的进一步配合，避免因为用户设备原因，造成变电站10 kV出线断路器跳闸。

3.4 更新10kV配电设备

设备的质量对于线路运行具有非常重要的作用，由于当前很多的配电线路设备都会出现不同程度的老化，这也是引发跳闸故障的重要原因，为此必须要加强对于10kV配电设备进行及时的更新，避免质量不达标的配电设备影响整个电力系统的运行。例如，必须要针对避雷器和隔离开关等频繁使用的部件，或者容易受损的部件进行更换，避免这些设备由于常年不维修而造成的质量下降，此外还应该针对其它的配电设备进行管理。例如，在停电复送跳闸故障中，由于10kV配电线路自身的问题而造成的电力故障，则应该及时的更换保护设备，保护线路的正常工作，减少跳闸次数。变电站在停电检修过程中一定要确保运行安全与稳定，必须要避免故障的发生，所以在正常状态下必须要加强对于变电站继电保护系统的定期检查和维护，从而避免因为突发故障造成电网中断。变电站的运行维护主要是通过变电站的日常监测与护理，这样不仅能够对全站的日常监测修理与维护工作进行全面的保养，而且还能够增强变电站的运行效率，尽可能的避免设备产生故障等问题。随着我国变电站继电保护系统自动化运行的发展。