梅州电网10 kV全电缆线路投退重合闸运行分析

邹明浩

（广东电网有限责任公司梅州供电局，广东 梅州 514000）

一直以来，电网运行管理工作中对于全电缆的10 kV 线路均要求退出重合闸，此外，国家行标DL/T 584—2007《3～110 kV 电网继电保护装置运行整定规程》及南方电网《10～110 kV 系统继电保护整定计算规程》针对全线敷设电缆的线路规定“不宜采用自动重合闸”，主要原因是10 kV 电缆线路发生故障的几率较小，且电缆故障多为永久性故障，投入重合闸的意义不大。但在实践运行中，大部分10 kV 全电缆线路跳闸是由于用户配变、配电室内设备、电缆分接箱等电缆之外设备故障造成的，且瞬时故障占一定的比例，若投入全电缆线路的重合闸，一定程度上将有利于改善全电缆线路连续供电的能力提高供电可靠性，但对永久性故障，会对故障设备造成再一次冲击[1]。

1 10 kV全电缆线路投入重合闸可行性分析

对于10 kV 全电缆线路是否投入重合闸，目前存在不同的意见。继电保护整定规程上不投重合闸主要是考虑运行过程中电缆线路多出现永久性故障，重合闸操作将带来严重的操作过电压和短路冲击，因此为防止短路事故给电缆和变压器带来重复损坏，使事故进一步扩大而作此规定。但从近年的运行情况和研究成果来看，以上的考虑与目前的实际形势变化和高可靠供电存在着矛盾。

据统计梅州电网配网电缆化率约85%，从表1瞬时、永久故障的比例来看，2017—2019年重合成功率约在65%～70%之间，小电阻接地系统的线路重合成功率较高，配网电缆化率较高的线路重合闸功能的投入，对提高供电可靠性起到了关键的作用。

表1 梅州电网2017-2019年电缆线路运行情况统计表

根据运行记录，至2020 年9 月，梅州供电局运维的156 回公用全电缆线路中，近3 年以来（2018年1月—2020年8月），共有72回电缆线路发生过故障跳闸，累计跳闸179 条次，瞬时故障仍然占有较大比例。故障原因分类统计如表2所示。

从以上数据分析，发现有如下特点：10 kV 全电缆线路故障跳闸中原因不明、巡视无异常且送电正常的约占总数21%；由于用户配变、配电室内设备、电缆分接箱等设备故障造成跳闸的约占总数31%，由于外力破坏致电缆发生故障造成跳闸的约占总数13%；由电缆自身内在因素（如老化、绝缘降低等）造成的跳闸次数仅为7%。若投入全电缆线路的重合闸，将有利于改善全电缆线路连续供电的能力，进一步提高供电可靠性。

从梅州电网试点投入全电缆线路运行情况分析，至目前为止，全电缆线路投入重合闸共27回，2019年至今发生故障13回线路共发生故障31次，其中重合成功18 次，重合不成功的13 次，重合成功率为58.1%。

表2 梅州电网2018年1月—2020年8月10 kV全电缆线路故障原因分类统计

2 10 kV全电缆线路重合闸过电压的影响

相关研究表明，电缆出线特别是线路较长时,变电站装设自动重合闸装置可能出现的最大重合闸过电压水平比常规架空出线变电站高，但该过电压水平在出线较多时将大大降低，在线路带负载运行时还会进一步减小，理论上电缆出线较多时采用重合闸装置不会带来危险的过电压[2]。

3 10 kV全电缆线路投入重合闸后对主变的影响

关于短路电流对主变冲击，确实存在。但在变压器的设计与制造中，抗冲击能力应是必备基本条件之一，10 kV线路近区短路将导致较大的短路点，变电站主变低压侧必须满足抗短路电流能力的冲击，对校核结果不满足要求的按照《关于对抗短路能力不足的电力变压器进行改造的通知（广电生部〔2016〕295号）》的要求，可通过更换新主变，返厂加固改造或加装限流电抗器的方式开展改造。

4 10 kV全电缆线路短路的热稳定分析

随着电缆线路馈线自动化发展，梅州供电局中压配电网目前已在电缆线路主干线的前段、中段安装自动化断路器柜，对电缆支线严重故障能够做到0.15 s的切除时间。因此10 kV全电缆线路大电流短路的故障隔离时间能够满足电缆线路热稳定要求。

5 10 kV投入重合闸电缆线路运行技术建议

梅州地区配电网供电可靠性水平一直以来与珠三角地区相比存在着较大的差距，除了在一次设备上采取提高供电可靠性的措施外，二次方面投入重合闸功能也是提高供电可靠性的措施之一。针对全线敷设电缆线路在充分评估相关设备参数的基础上，宜差异化考虑主干线、支线馈线自动化策略和重合闸投退策略。结合梅州电网实际情况，对全电缆线路投退重合闸有以下几点运维建议：

全线敷设电缆的线路投入重合闸之前，应对线路设备开展状态评价，排查标注电缆中间接头位置，以及应采取防爆措施是否完善；经评估不存在隐患的，可申请投入重合闸；对于全线敷设电缆的线路投入重合闸的，应根据规范要求，制定合理的自动化策略；往年运行经验外力破坏严重线路重合闸不宜投入，或者在运行维护过程中，如果发现电缆走廊存在市政等施工，应申请退出重合闸；对于已投入重合闸的全线敷设电缆如果线路出现多次（3 次及以上）重合成功且又未能找到故障点，应申请退出重合闸，进行动态管理。

运行单位应对已投入重合闸10 kV 全电缆线路的运行情况定期进行统计分析。特别是针对10 kV全电缆线路的每一次跳闸情况，须进行故障原因分析统计，在此基础上积累运行经验和运维数据。