10kV配网单相弧光接地故障及调度处理建议

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1、2011年第3期上海电力10kV配网单相弧光接地故障及调度处理建议廖晓晖，黄冰飞，周永宝(上海市电力公司青浦供电公司，上海201700)摘要：单相弧光接地故障是电网安全运行的重大威胁之一，且单相弧光接地故障发展迅速，如何在故障初期通过调度处理隔离故障，将直接影响电网的安全运行。文章分析了一起典型的单相弧光接地故障，并在此基础上提出单相弧光接地故障发生时的调度处理建议。分析了单相弧光接地故障与消弧线圈的补偿之间的关系，对消弧线圈不能有效抑制单相弧光接地故障的疑问给出了解释。关键词：单相弧光接地故障；弧光接地；调度；谐振；绝缘强度；积累性损伤中图分类号

2、：TM862文献标志码：B地故障。实际上该类故障在电网运行中经常出现l故障现象及分析且危害较大，通过对多次单相弧光接地故障的分2010年2月8日14时24分，上海电力公司析可以发现该类故障有明显共同点如下：青浦供电公司调度室SCADA系统信号显示351)故障均发生在小电流接地的配网系统中；kV变电站胜利站I段母线接地，小电流选线装置2)故障地点多为电缆线路部分；显示接地线路为该段母线上的10kV出线胜133)均出现过电压且该过电压值有明显波动，盈中，3V。等于207V，随即胜13盈中过流动作、与系统谐振及非周期分量有关；开关跳闸并重合闸成功。4)若

3、为经消弧线圈接地的小电流接地系统，重合闸成功之后，胜利站I段母线3V。出现消弧线圈多为出现位移过限、装置故障等信号；较大范围的波动，最大值依然为207V，最小为175)单相接地的同时或随后通常会出现过流V，信号显示胜13盈中线路有间歇性的接地动动作、开关跳闸等事件。作、复位信号，且该母线所对应主变10kV中性2单相弧光接地故障仿真点所接消弧线圈出现正在接地、位移过限、装置故障等信号。通过对单相弧光接地故障的分析，可以得出14时33分，SCADA系统信号显示胜利站I单相接地故障的仿真结果如图1所示，模型如图段母线上10kV出线胜13盈中、胜14华源线

4、路2所示。通过对仿真结果的分析可以看出：在发开关跳闸，跳闸后接地信号消失、随即两路出线开生单相弧光接地之后，在反复接地的过程中，系统关重合成功，I段母线接地信号再次显示3V。出中会出现大量的谐波，同时过电压的情况会随着现较大范围的波动，最大值为204V，最小为2O反复接地的次数的增加而愈加严重。仿真结果与V，SCADA系统继续收到间歇性接地信号动作、实际情况下的单相弧光接地故障的现象一致。复位信号。故障发生之后调度人员立刻派调度操作班、线路、电缆、中心站等相关人员到现场进行故障测寻等工作，并最终在胜13盈中线、胜14华源线中找到并确定故障点，故障点

5、分别为胜13盈中线一段电缆和胜14华源线一段电缆，且胜14华源线路中有熔丝保护B相熔断，熔断后将胜14华源图1单相弧光接地故障仿真结果故障点隔离，故障点有明显电弧燃烧痕迹，电缆有3单相弧光接地故障起因分析绝缘被击穿痕迹。调度确定本次故障是一次典型的单相弧光接随着电缆线路的大量引入不仅导致了单相接一245—上海电力2011年第3期图1单相弧光接地故障仿真模型地故障时电容电流的大幅增加，同时也增加了系接地进而发展成为相间短路等故障。比如本次故统固体绝缘的比例；而电网运行过程中不可避免障中，就出现了由胜13盈中线路的单相弧光接地的过电压均会对这种固体绝缘

6、的绝缘强度产生一故障而引起的胜14华源线路的单相接地；种积累性的损伤，比如操作过电压尤其是真空断2)间歇性的电弧所导致的过电压严重威胁路器的超强灭弧能力导致的操作过电压、单相金所在母线上的压变安全，由于该过电压可能远超属性接地产生的过电压、雷电过电压等。当这种过相应压变的安全极限，使得压变严重饱和，压变中电流急剧增加，使得压变被烧毁；固体绝缘的积累性损伤达到一定程度时，电网中3)电弧的燃烧很容易在风力、热气流等外力出现的过电压就能在电压值周期性的波动中反复作用下发展成为同一线路的相间或者三相短路；击穿相应的绝缘并转变为单相弧光接地故障。4)电弧燃烧

7、导致高温严重威胁电气设备的以本次故障为例：胜利站主要为青浦城区提安全，同时也危机周围环境中的人或物。供电力供应，近年来出于城市建设和环境等方面的考虑，城区线路中大量引入电缆，胜利站I5弧光接地故障与消弧线圈补偿段母线上所有出线中更是含有大量的电缆。如在本次故障和以往的单相弧光接地故障中发此长的电缆一方面每一次过电压都会对每一段现，消弧线圈并不能有效的抑制弧光接地故障的电缆的绝缘造成一定的积累性损伤，受积累性发展。通常会出现相应的消弧线圈位移过限、装损伤的电缆越长，那么发生单相弧光接地故障置故障等信号，表明消弧线圈无法对单相弧光接的概率也就越大；另一

8、方面电缆的长度越长也地故障过程中故障点的电容电流给以有效的补直接导致了发生单相接地故障时故障点的电容偿，并限制该事故的发展