陈晓 王卫萍
（国网甘肃省电力公司白银供电公司 甘肃白银 730900）
摘要：本文根据我区所辖35kV系统中发生的一起由单相接地引起的多点绝缘击穿事故，分析了经消弧线圈接地的电力系统中由于单相间歇性电弧接地过渡阶段产生的高频电流电弧效应。同时对消弧线圈在暂态阶段的特性提出一点异议，提醒相关人员在选择安装消弧线圈是应当注意其对整个系统绝缘的影响，。
关键词：消弧线圈；绝缘击穿；过电压；电流电弧效应
1 引言
2015年5月110kV G变3513馈线在终端变电站由于B相开关绝缘下降发生单相接地，其后线路过电压造成丙刀闸A相接地刀静触头防雨罩端部与瓷柱下法兰放电；在重合及强送过程中，造成相邻线路3514馈线第一号杆A相对地放电，最终造成两个35kV变电站失压。通过相关的资料搜集研究，发现在经过消弧线圈接地的小接地系统中：消弧线圈的补偿并不是一直都可以达到效用最大化，在消弧线圈的选型及相关的回路分析中应当注意。
2 事故过程
2.1 3513馈线B相接地造成跳闸前电压异常
2015年5月9日8时03分41秒550毫秒，G变35kV电压异常（如图一），故障录波器启动，0.05S后电压恢复正常。2015年5月9日8时03分43秒257毫秒，故障录波器再次启动，多次反复出现电压异常，后台打出35kV消弧线圈接地报警等信号。
根据之后现场检查情况，分析此时为3513馈线开关B相绝缘开始出现异常。由于B相开关密封不良进水，形成接地，系统AC相35kV电压升高。
根据之后对BY变3513馈线现场检查，3513馈线终端变电站丙刀闸A相接地刀静触头防雨罩端部与瓷柱下法兰放电且同时存在开关B相接地造成AB相相间短路故障。
2015年5月9日8时03分50秒220毫秒：3513馈线开关变跳闸；跳闸后35kV电压恢复正常。
2.3.3514馈线重合闸、3513馈线重合闸先后动作，再次造成AB相异地接地短路，加速保护动作跳闸。
2015年5月9日8时03分50秒，3514馈线重合闸动作，开关合闸，此时无故障电流。
2015年5月9日8时03分51秒，3513馈线重合闸动作，开关合闸，此时电流很小，录波图显示35kV电压B相接地。
2015年5月9日8时03分52秒，3513、3514产生故障电流产生，3513、3514馈线加速段动作，开关跳闸。
2.4.调度强送3513馈线、3514馈线，造成AB相异地接地短路，3513馈线B相接地发展至BC相间短路，3513馈线保护加速跳闸。
2015年5月9日8时06分：3514馈线远方遥控强送成功；接着3513馈线远方遥控强送；强送后3513后35kV电压异常。
分析此时为3513馈线B相同3514馈线A相再次产生短路回路。20毫秒之后3513馈线开关B相炸裂，导致BC相间发生短路，加速段动作，开关跳闸。
3 事故分析
事故处理结束后我们对现场继电保护动作情况进行了详细分析，在搞清楚事故发展的相关脉络之后，我们对多点绝缘击穿产生了一些疑惑，并就此展开了相关讨论。
3.1 常规分析不足
以往对于此类事故原因的分析，我们常常归结于以下两个方面：
1.击穿点绝缘强度较弱.
2.单相间歇性电弧产生的接地过电压偏高。
一般认为采用消弧线圈可以极大地改善接地过电压。消弧线圈的感性电流补偿接地故障时的容性电流，使接地故障电流减少，理想情况下可以自动熄弧。供电单位在以往此类事件中将至归结于单相间歇性电弧接地造成的过电压导致，甚至单纯认为是由于非故障相对地电压上升为线电压所致。
在此次的事件中，通过事后对于故障录波图纸调阅、3513刀闸放电位置、3514第一号杆放电位置的检查，其放电电压远大于电气正常电压，特别是3513丙刀闸A相接地刀静触头防雨罩端部与瓷柱下法兰放电位置，据现场专业人员估计放电距离估计，放电时电压约在70kV左右。对于35kV系统来说，这个电压已经超过了对于35kV绝缘的一个极限。
3.2 暂态情况下消弧线圈的补偿分析
目前的消弧线圈在使用过程中为了防止损坏，一般情况下档位进行调整是需要一定延时的，其不同态的过渡也是有一定延时，而接地电弧往往在很短的时间内就会发生变化，消弧线圈根本来不及反应。其次，由于故障时产生的电流往往伴随着大量的高次谐波和非周期分量，而消弧线圈补偿的电感电流从暂态角度上来看，其稳定下来是极慢的，在刚接地时，消弧线圈如同接在中性点的位移电压上，这个电压和补偿电流的反向电动势正好相互抵消。试验分析认为，将接地电容电流的过渡状态和补偿电流对照分析，电容电流在经过约0.25个工频周期（5ms）就可能过渡到稳定状态，而补偿电感电流在这时仅仅达到它的第一个幅值高点。这样两者在故障刚开始的一段时间内是不可能进行补偿的。在稳态情况下分析使用的关于补偿度相关的分析，在暂态情况下是不适用的。
通过上述分析，当接地刚开始时，消弧线圈感性电流和电容电流共同作用下，由于它们无法完全补偿，如同空载变压器合闸一般，将在系统内产生较大的无规则电流，甚至可以达到数百安培之多，如果电弧多次熄灭重燃，这个电流有可能达到的很高。虽然这个阶段持续时间较短，但在系统中某些绝缘薄弱的地方就会造成有可能绝缘击穿。
4 结论
首先，由上述分析可知我们现阶段使用的消弧线圈并不是真正可以在暂态情况下对系统稳定起到作用的，其补偿作用在稳定的接地故障中方才可以起到较大作用。如果想要补偿暂态的高频故障电流，建议可以考虑使用诸如我们补偿谐波的高频滤波器进行补偿。
其次，在选择消弧线圈等运行方式的实际过程中，必须要考虑设备绝缘的配合，在选用消弧线圈设计前综合考虑各个设备之间的绝缘配合问题，根据负荷的重要性，必要时可以相应的提高整体绝缘水平强度，来保证在经过间歇性电弧过电压时尽可能的减少故障损失。
参考文献：
[1] 许颖，《中性点不接地和消弧线圈接地电力系统中单相接地引发相间短路的探讨》.上海电力.2004年第3期
[2] 王梅义，蒙定中，郑奎璋，谢葆炎.高压电网继电保护运行技术.第2版.北京：水利电力出版社，1984
作者简介：
陈晓（1970.10），男，甘肃白银，中专，技师，主要研究方向为继电保护。
王卫萍（1984.09），女，陕西宝鸡，本科，技师，主要从事继电保护工作。
论文作者:陈晓,王卫萍
论文发表刊物:《电力设备》2015年5期供稿
论文发表时间:2015/12/22
标签：弧线论文; 电流论文; 电压论文; 馈线论文; 过电压论文; 电弧论文; 故障论文; 《电力设备》2015年5期供稿论文;