10kv配电网合环倒电时线路跳闸事故探讨

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1、lOkV配电网合环倒电时线路跳闸事故探讨摘要：通过对一起lOkV配电网合环倒电过程中出现的一系列线路故障跳闸事故，对环流产生原因、电缆故障原因进行分析探讨，提出一些建议，对配电网安全运行具有一定意义。关键词：配电网；合环倒电；电缆故障为了解决供电“最后一公里”问题，近几年配电网升级改造规模不断加大。大规模的老旧设备更换、技术升级改造致使合环倒电使用的愈加频繁。合环倒电可实现不停电转移负荷，提高供电可靠性，消除以往闭环倒电时短时停电对用户造成的不适感。但是合环时增大的电流，会对线路中绝缘薄弱点造成冲击，极

2、有可能引发单相接地甚至短路跳闸事故。1事故前运行线路概况图1为公司所属lOkV线路，其正常运行时，lOkV石七线与lOkV复锦线开环运行，lOkV石七线广山环网站101#开关作为联络开关，处于冷备用状态。如图1所示。4月27日、5月11日、5月12日3天，公司对lOkV石七线环网站进行配电自动化改造。需改造的环网站母线改为检修，环网站靠近石桥变侧负荷仍由石七线供给，靠近复兴变侧负荷由复锦线供给。环网停役、复役时，需要进行合环倒电操作，改变或恢复负荷供给方式。3天内两条拉手线路6次合环电流的冲击。2事故产

3、生过程描述2015年5月12日，10kV石七线中集环网站自动化改造（开关增加3遥功能，无中压线路工作）。中集环网站母线改为检修，上级环网科达环网站111#开关改为检修，下级锦都汇环网站101#开关改为检修。科达环网站靠近石桥变侧负荷仍由石七线供给，锦都汇环网站靠近复兴变侧负荷由复锦线供给。施工完毕复役过程中，14:50分，运行人员执行“锦都汇环网站将中锦段101开关由冷备用改为运行”操作任务后，10kV复锦129线与10kV石七126线合环运行，此时，石桥变II母、复兴变I母B相同时接地。14:53分复

4、锦129线过流三段跳闸，重合不成，同时石桥变II复兴变I母B相接地消失。14:55分，运行人员反映中锦段电缆分支箱爆炸，配调下令将锦都汇环网站将中锦段101开关改冷备用，中集环网站将中锦段111开关改冷备用。此时复锦129线与石七126线解环。15:40分，配调试送复锦线成功，母线短时接地后复锦129线过流一段跳闸。事故查线得知14:50分复锦129线与石七126线合环运行后，石七126线中集环网站与锦都汇环网站之间中锦段电缆分支箱B相肘型头对地放电，进而引发短路故障。锦都汇环网站将中锦段101开关改冷

5、备用后，故障点被隔离。试送复锦线时，复锦线一处电缆中间接头绝缘击穿，很快演变成相间短路。3事故原因分析3.1配电网合环倒电分析配电网合环倒电，即通过操作柱上联络开关或者站所内中置柜、环网柜开关的形式，实现线路之间负荷不停电转供的过程。合环操作对电力用户不会造成短时停电的影响，但常常产生较大的合环电流。原因主要有以下两点：（1）合环的两条线路母线存在电压差或者相位差。同一10kV母线的两条出线之间合环，产生的合环电流较小。对于跨220kV变电站片区配网合环操作，因受220RV线路潮流及各个主变参数影响，合

6、环电流较大。（2）两条母线对系统短路阻抗不同。即使两条合环线路母线电压数值相同，系统短路阻抗差异较大时也会产生很大合环电流。后经查OPEN3000系统，事故合环时，10kV复锦线原先运行电流54A,合环时增加至182A；10kV石七线原先运行电流25A,合环时增加至279A。合环电流在出线断路器保护定值范围内，但显然突变较为明显。尤其是10kV石七线，合环电流较运行电流激增近10倍。可见合环倒电确为此次事故诱因。3.2电缆接头故障分析电缆中间接头及终端头始终为事故高发部位。由于电缆终端及中间接头改变电缆

7、原有结构，电场分布出现变化，如果电缆附件未能将端口附近电场分布加以改善，电场分布过于集中，就会对绝缘造成损伤，随着运行时间的增加，故障风险逐步增加。因而规范的接头施工技术及合适的运行条件是十分必要的。观察故障电缆分支箱接头，发现各处虽有灼烧痕迹，但保存较完好，只有肘型头应力锥下方冷缩附件炸幵。分析为电缆终端头制作时，外半导电层及铜屏蔽层未能按照要求长度切削。肘型电缆附件应力锥下部包裹外半导电层长度不够，铜屏蔽层未能包裹在应力锥内。铜屏蔽层一端未接地，致使应力锥下部场强集中，产生电晕。如图2所示。通过简化

8、模型，可以认为铜屏蔽层上的感应电压为：11=国？鄢UNCl线芯对未接地铜屏蔽层的电容；C2未接地铜屏蔽处线芯对地电容。由于感应电压的存在，长时间的局放作用使得绝缘水平一再降低。最终导致故障发生。而10kV复锦线故障中间接头所处电缆井由于地势低洼，且周围存在较多小餐饮摊点，井内常年积蓄较多油污废水，中间接头浸泡其中，加速了绝缘老化、寿命衰减。4结论及建议4.1结论此次合环倒电过程中出现的两起跳闸事故，主要原因是电缆接头处存在缺陷，运行环境较为