摘要:详细介绍了一起10kV线路故障,造成另一条的线路保护动作跳闸的故障分析与处理过程,从故障的特征入手,通过介绍详细的检查过程,找出了另一条线路保护动作跳闸的原因,具体说明了处理方法,提出了防止发生类似故障的防范措施,积累了配电设备现场运行维护工作的经验,也为其他配电设备不再发生类似的故障提供了一定的借鉴作用。
关键词:10kV线路故障;线路保护动作跳闸;故障分析
0 引言
随着配电网的不断发展,配电设备数量不断增加。因此,配电设备的状态是否良好,直接关系着整个配电系统的稳定运行。下面以一起10kV线路故障造成另一条线路保护动作跳闸的故障为例,针对两条联络线路可能出现的故障情况及理论上不存在电气连接的不同线路同时跳闸,提出了预防措施及建议。
1 故障基本情况
1.1 故障概述
X年X月X日04时25分,大行宫变10kV延龄巷线183开关保护动作跳闸,重合不成,同时常府街变10KV头条巷线115开关保护动作跳闸,重合不成。即告配电运检四班进行抢修。
1.2 现场检查处理情况
工作负责人接到抢修命令后,即带领抢修人员在03月20日04时45分赶到现场并组织故障巡线。
经过现场查线,常府街变10kV头条巷线#1环网柜、#2环网柜之间无明显异常,试送正常。
对有怀疑的常府街变10kV头条巷线#2环网柜103开关后段的电缆、变压器、开关进行绝缘测试和登杆检查,也未发现异常,8:05分线路送电正常。
大行宫变10kV延龄巷线在未检查出明显故障点的情况下,10:36分要求试送,重合不成,同时常府街变10kV头条巷线再次跳闸,重合成功,查线仍未发现问题。
大行宫变10kV延龄巷线经过再次查线、检测,发现#4091柱开绝缘护套内中相绝缘击穿,发生接地现象。
2 故障原因分析
事后对该起故障进行具体分析。
(1)大行宫变10kV延龄巷线183开关保护动作跳闸时,常府街变10kV头条巷线115开关保护动作同时跳闸。该两条线路在电气联结上无明显联络关系,应不会发生同时跳闸现象。
抢修时对10kV头条巷线有怀疑的电缆绝缘、变压器绝缘、开关绝缘、杆塔绝缘子进行了重点测试和登杆检查,环网柜气压表正常,线路搭接无异常,线路无异物、无树木影响等现象,线路送电正常。
图1 故障接线图
据此推测可能是变电保护原因或用户侧原因造成。
(2)事后根据变电检修室110kV常府街变头条巷线115开关跳闸失电初步分析故障原因推断结论:
a.经现场检查,保护装置不存在问题,端子排接线正确,零序CT极性及屏蔽线安装无误,说明115线路确实有故障电流流过导致保护动作,保护动作逻辑正确。
b.由于故障电流为零序电流,无法流经主变(Y-Δ绕组接线),所以故障电流来源不应该是110kV进线,表明,变电保护无问题。
(3)营销部门汇报用户侧无异常。
(4)对本次故障进行再次分析。
在2017年3月20日4点25分和10点36分,大行宫变的10kVⅠ段母线上的延龄巷线183开关与常府街变的头条巷线115开关两次同时因为零序保护动作跳闸,以及历史记录2016年7月31日大行宫变10kVⅠ段母线上的文昌巷线和常府街变10KV头条巷线也同时零序动作跳闸的现象,表明10kV头条巷线可能通过10kV四条巷线间接与10kV延龄巷线(10kV文昌巷线)存在某一点联结。
本次故障的接线如图1所示。
根据理论分析,当10kV头条巷线上有一个与大行宫变10kVⅠ段母线上某条线路的合环点时,大行宫变10kVⅠ段母线上任何一条出线单相接地时,零序电流从故障点正向流入大行宫变10kVⅠ段母线且经合环线路分流负向流出后,正向流入常府街变的头条巷线,在方向和故障值同时作用下10kV头条巷线才可能发生零序跳闸。
为此,经与调度再次协商,针对重点怀疑的10kV头条巷线#1环网柜104开关与联络的10kV四条巷线#2环网柜102开关采取拉开联络开关,不并网的方式(不影响用户供电),通过对电缆带电指示仪变化的观察,再次确认联络点有无假分断问题。
在10kV头条巷线#1环网柜104开关处于断开状态,拉开10kV四条巷线#2环网柜102开关后,即联络电缆两侧开关均断开,如下图2所示。
图2 断开联络开关后的故障接线图
此时电缆带电指示仪应无显示,而现场电缆带电指示仪显示A相、C相仍然有不间断的闪烁现象,表明电缆处于带电状态,从而确定10kV头条巷线#1环网柜104开关或10kV四条巷线#2环网柜102开关触点有未分离现象。
现场电缆带电指示仪显示情况如下图所示:
图3 现场电缆带电指示仪显示情况
根据综合判断,确认为10kV头条巷线#1环网柜104开关或10kV四条巷线#2环网柜102开关有未分离故障。
在停电并更换环网柜后,对故障环网柜进行解剖。
解剖图如下图所示:
图3 故障环网柜解剖图
从解剖图中可以清晰看出,10kV头条巷线104开关本应处于分闸位置,但有一相处于合闸状态,原因是动触头与操作连杆的连接螺杆断裂,使动触头与静触头无法分离,从而发生了以上故障。
结论:此次故障是由于设备质量问题造成。
3 故障的思考与防范措施
此次故障暴露了以下问题:
(1)环网柜的未分离现象从未发生过,线路送电又正常,所以对该问题认识不足;(2)对于出现的或可能出现的新问题,没有认真、仔细、深入研究;(3)配电设备、电力电缆、电缆附件的内在质量,仅仅依靠竣工试验,往往难以发现问题,如何检验、鉴定它们的内在质量,加强现场试验的试验方法研究,有待群策群力;(4)有待全面提高综合业务能力。
针对本次事件暴露的问题,我们将采取以下措施:
(1)按配电设备试验周期或按特殊要求情况下,进行停电检修或在线监测;(2)与调度相互配合,实时了解开关拉合后的潮流分布情况;(3)与变电运行相互配合,实时了解故障性质,综合判断故障情况;(4)全面提高班组运维人员综合业务能力;(5)建立产品的质量跟踪档案,加强投运前的验收和检验,对各类设备隐患进行排查,进行分析总结并制定相应的防范措施。
4 结束语
本文以一起10kV线路故障造成另一条线路保护动作跳闸的故障为例,针对两条联络线路可能出现的故障情况及理论上不存在电气连接的不同线路同时跳闸进行了层层分析,发现线路中存在电气联结是由于设备质量造成,并提出了预防措施及建议。通过此次故障分析,作为生产厂商,可以重视产品的质量,为企业的声誉乃至整个社会的利益着想;作为企业,今后应重视设备的全寿命周期管理,加强设备生产制造、安装、投运全过程质量管理;作为运维人员,能够增加故障类型的预判和分析能力,共同为我们电力系统的安全运行夯实坚实的基础。
参考文献:
[1] 配电电缆[Z] 2010
[2] 电力电缆安装运行技术问答[Z] 1981
[3] 继电保护[Z] 2006
作者简介:
周莹(1989年— ),女,南京,工程师,从事配电运检方面工作。
论文作者:周莹
论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期
论文发表时间:2018/6/8
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