35kv線路斷線及相繼故障的處理分析

1、<p>　　35kV線路斷線及相繼故障的處理分析</p><p>　　摘要：35kV線路出現(xiàn)故障的幾率不多，因此出現(xiàn)這一問(wèn)題判斷的難度較大，且引起的危害性較大。文章結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與相關(guān)實(shí)例，對(duì)這類(lèi)問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)的分析。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：35kV線路；線路斷線；相繼故障 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：10

2、09-2374（2013）35-0129-02 </p><p>　　隨著生活水平的提高及人們對(duì)生命的重視，人們?cè)絹?lái)越重視用電質(zhì)量及安全性。35kV線路是配電網(wǎng)的重要組成部分，其安全性和可靠性直接影響著供電質(zhì)量。筆者作為電力部門(mén)的工作人員，結(jié)合自己的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)工程中遇到的實(shí)例，詳細(xì)分析了35kV線路發(fā)生斷線故障時(shí)引起的其他一系列故障，并給出了相應(yīng)的解決措施。 </p><p>&l

3、t;b>　　1 工程實(shí)例簡(jiǎn)介 </b></p><p>　　某配網(wǎng)中110kV站，正常工作時(shí)接線電路如下圖1所示，運(yùn)行方式單母線分段帶旁路接線方式，1臺(tái)主變帶35kV1，2段母線運(yùn)行，共4條35kV出線線路，這4條出線的供電方式均為單電源供電，其中第4條為充電備用線。 </p><p>　　圖1 110kV某電站35kV接線圖 </p><p>　

4、　2 故障發(fā)生過(guò)程及相關(guān)保護(hù)動(dòng)作簡(jiǎn)介 </p><p>　　首先，第4條出線的某桿C向?qū)Ь€斷線，18分鐘后，35kV某2站的C相避雷針被擊穿開(kāi)始冒煙，C相全壓接地；22分鐘后，該站的配網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)諧振，A、B兩相的相電壓超過(guò)線電壓，C相電壓幾乎為零；28分鐘后，第1條出線開(kāi)關(guān)速斷跳閘，無(wú)法重合，故障電流為20.46A，通過(guò)保護(hù)裝置記錄可知A相出現(xiàn)故障，相關(guān)人員檢查發(fā)現(xiàn)A相避雷針被擊穿接的；29分鐘后，手動(dòng)拉開(kāi)了第4

5、條出現(xiàn)的開(kāi)關(guān)；34分鐘后，第2條出現(xiàn)的開(kāi)關(guān)速斷跳閘，無(wú)法重合，故障電流為52.47A，C相故障，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備工作正常，相關(guān)人員檢查后發(fā)現(xiàn)該線路的第14桿的C相、15桿的H相絕緣子被擊穿；35分鐘后，該站出現(xiàn)高頻諧振，三相電壓同時(shí)升高，但并沒(méi)有高過(guò)線電壓；41分鐘后，手動(dòng)拉開(kāi)第3條出線的空載線路，一切恢復(fù)正常。 </p><p>　　3 產(chǎn)生故障的原因分析 </p><p>　　3.1 故障發(fā)生

6、第一階段 </p><p>　　圖2 故障發(fā)生線路圖 </p><p>　　如圖2所示，第4條出線的C相斷線，一次系統(tǒng)未接地。當(dāng)出現(xiàn)斷線后，在N側(cè)的電容形成了電容電流，導(dǎo)致M側(cè)中性點(diǎn)的電壓偏移，由于三相電源的電路及A、B相的負(fù)荷都是對(duì)稱的，因此N點(diǎn)與O點(diǎn)的電位相同。對(duì)于A、B相位來(lái)說(shuō)，其對(duì)地電位等于EAEB與偏移電壓UOM的向量之和，C相對(duì)地電位等于負(fù)荷中性點(diǎn)對(duì)電源側(cè)中性點(diǎn)電位加上中性點(diǎn)的

7、對(duì)地電位。向量圖如下圖3所示。 </p><p>　　依據(jù)斷線情況的不同，在電源側(cè)和負(fù)荷側(cè)的C相電壓將出現(xiàn)不同。若電源側(cè)的C相電壓升高為原來(lái)的1～1.5倍，A、B相下降為原來(lái)的0.886～1倍。若是線路的末端斷線，A、B、C三相電壓都不會(huì)出現(xiàn)較大的變化。若負(fù)荷側(cè)的C相電壓下降為原來(lái)的0～0.5倍，其他兩相的電壓將會(huì)下降為原來(lái)的0.886～1倍。若是線路的末端斷線，則C相電壓幾乎 </p><p

8、><b>　　為零。 </b></p><p>　　根據(jù)上述分析并結(jié)合本電站的實(shí)際情況，記錄的電壓參數(shù)如下：本電站側(cè)的35kV的A、B、C三相電壓的值分別為20.1～21.3kV、20.3～20.9kV、28.0～28.9kV，而位于附近的另一35kV站的A、B、C三相的電壓的值分別為20.25～20.45kV、20.76～20.99kV、5.29～7.86kV。這個(gè)結(jié)果和上述分析的結(jié)

9、果完全相同，由此立刻可知為該站第4條出線的C相斷線。 </p><p>　?。?）電源側(cè) （2）負(fù)荷側(cè) </p><p>　　圖3 35kV第4出線C相斷線不接地時(shí)斷口兩側(cè)的 </p><p><b>　　電壓向量圖 </b></p><p>　　3.2 故障發(fā)生第二階段 </p><p>　　當(dāng)

10、距離該地35kV該電站所的C相避雷器被擊穿后，造成第4條出線的C相一次系統(tǒng)的負(fù)荷側(cè)接地，致使整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生諧振。由于負(fù)荷側(cè)接地，所以負(fù)荷側(cè)的中性點(diǎn)電位為零，而電源側(cè)，沒(méi)有發(fā)生故障的相其對(duì)地電壓和負(fù)荷側(cè)相同；發(fā)生故障的相，其對(duì)地電壓的數(shù)值由電源電壓決定。 </p><p>　　電壓分析方法類(lèi)似于第一階段，得出結(jié)果如下：在電源側(cè)，C相電壓增加到原電壓的1.5倍，A、B相降低到原來(lái)的0.886倍；在負(fù)荷側(cè)，C相電壓降為0

11、，A、B相降低到原來(lái)的0.886倍。在本次故障中，35kV附近變電站的C相避雷器擊穿后，該站35kV側(cè)的A、B、C三相電壓分別為42.38～42.51kV、41.3～41.8kV、1.248～1.399kV，從記錄數(shù)據(jù)可知，C相電壓值減小，A、B相電壓值升高，但并沒(méi)有高出原電壓值的3倍，通過(guò)數(shù)據(jù)可知具有基波諧振的特征；但是附近35kV電站的A、B、C三相電壓分別為30.889～31.29kV、30.59～32.79kV、10.977～1

12、4.6kV，從記錄數(shù)據(jù)可知C相電壓降低，A、B相雖然電壓值有所提升，但是并沒(méi)有超過(guò)線電壓，通過(guò)數(shù)據(jù)可知具有非金屬性接地的特征。實(shí)際數(shù)據(jù)和理論分析結(jié)果存在較大差距，分析原因，主要由于該站的35kV系統(tǒng)和各條出線的變電站采用的互感器都是電磁式的，導(dǎo)致C相接地時(shí)，兩端的互感器由于激勵(lì)涌流的激發(fā)而飽和，對(duì)于不同的繞組飽和程度存在較大的差別，因此使得中性點(diǎn)的位移電壓不等于零。 </p><p>　　3.3 故障發(fā)生第三階段

13、 </p><p>　　根據(jù)前兩階段的分析可知，由于系統(tǒng)接地、諧振，A、B兩相的電壓升高，系統(tǒng)發(fā)生兩相異地接地，導(dǎo)致第一條出線跳閘。該站出線接法采用不完全的星形接線的保護(hù)方式，當(dāng)A、B或B、C兩相間出現(xiàn)短路故障時(shí)僅有一個(gè)繼電器發(fā)生動(dòng)作。根據(jù)第一條出線的繼電保護(hù)動(dòng)作及檢查可知，該線發(fā)生諧振而導(dǎo)致其他兩相的電壓升高，也導(dǎo)致10桿的A相避雷器擊穿而接地。第一條出線的避雷器被擊穿時(shí)并不發(fā)生保護(hù)動(dòng)作，跳閘后各項(xiàng)電壓發(fā)生了巨

14、大的變化，根據(jù)電壓變化情況能夠判斷出AB間兩點(diǎn)異地接地，同時(shí)系統(tǒng)出線諧振。該站第4條出線由于C相斷線且在負(fù)荷側(cè)接地，因此并沒(méi)有短路電流通過(guò)C相的保護(hù)繼電器，所以在該處并沒(méi)有發(fā)生跳閘動(dòng)作，且該線的開(kāi)關(guān)被拉閘，因此該線負(fù)荷側(cè)的C相接地對(duì)整個(gè)該電站的影響并未表現(xiàn)出來(lái)。 </p><p>　　3.4 故障發(fā)生第四階段 </p><p>　　第二條出線跳閘并導(dǎo)致系統(tǒng)諧振，當(dāng)?shù)谝粭l出線跳閘后，系統(tǒng)帶B

15、相接地運(yùn)行，同時(shí)有諧振現(xiàn)象出線，導(dǎo)致A、C相電壓高于40kV。隨后，第二條出線的C相#12桿的絕緣子被擊穿，導(dǎo)致短路跳閘。跳閘后，第三條出線空載運(yùn)行，三相電壓同時(shí)升高，筆者依據(jù)多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可知，引起諧振的原因?yàn)槟妇€電壓飽和。根據(jù)實(shí)際情況，將第二條出線停電，破壞高頻諧振，系統(tǒng)恢復(fù)正常。 </p><p><b>　　4 結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　綜上所述，斷線

16、故障引起的相繼故障判斷比較復(fù)雜，為了盡可能減少故障出現(xiàn)的概率，在配網(wǎng)運(yùn)行的過(guò)程中要注意做好以下方面：加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行線路的檢查，以便及早發(fā)現(xiàn)損傷；盡量少采用熔斷器設(shè)備，盡可能采用三聯(lián)動(dòng)負(fù)荷開(kāi)關(guān)；當(dāng)出現(xiàn)系統(tǒng)母線異常情況時(shí)，務(wù)必快速處理。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 劉萬(wàn)順，黃少鋒，徐玉琴.電力系統(tǒng)故障分析[M]. </p

17、><p>　　北京：中國(guó)電力出版社，2012. </p><p>　　[2] 平紹勛.電力系統(tǒng)內(nèi)部過(guò)電壓保護(hù)及實(shí)例分析[M]. </p><p>　　北京：中國(guó)電力出版社，2006. </p><p>　　[3] 夏道止.電力系統(tǒng)分析（第二版）[M].北京：中國(guó) </p><p>　　電力出版社，2008.</p&g