20kv多条供电线路同时跳闸事故的分析

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1、20KV多条供电线路同时跳闸事故的分析（江苏省电力公司金湖县供电公司，江苏淮安211600）摘要：木文通过对20KV不接地系统铁磁谐振和多条供电线路同时跳闸的定性分析，剖析了我县一起20KV多条供电线路同时跳闸和设备损坏事故的起因，阐述了防止系统铁磁谐振的措施和解决多条供电线路同时跳闸解决方案。关键词：配电系统；铁磁谐振；激磁电流!/•■、刖目在中性点不接地的电力系统中，由于倒闸操作、系统接地、单相断线等原因诱发线路与电压互感器的铁磁谐振，可产牛.高达3〜3.5倍的额定相电压的系统过电压，使电压互感器严重饱和，激磁电流猛然增加十数倍，引起电压互感器高压熔断器熔断、电压互感

2、器放炮烧毁等事故。我市各县20KV配电系统接地方式在2009年前多为小电阻接地方式,2009年后为消弧线圈接地或不接地方式,由于系统接地方式不同，设备绝缘选择也不同，在20KV配电系统接地方式发生变化时设备改造更换不彻底，造成我市各县多次出现多条20KV供电线路同时跳闸事故。2013年10只21日，我县110KV新民变电所20KVI段A相电压互感器的烧毁同时多条20KV供电线路同时跳闸就是一个典型的事例。1系统运行方式简介我县110KV新民变电所110KV单母线接线，110KV主变一台，20KV单母线分段接线（单母线运行），20KV系统经消弧线圈接地（运行时消弧线圈未投）

3、，20KV母线共有20KV电缆、架空混合线路7条，其中20KV新塘线与110KV官塘变电所手拉手相连；20KV新湾线、新发线、北兴线与110KV黎城变电所手拉手相连。事故发生时110KV黎城变电所改造其20KV线路负荷调由新民变电所供电,110KV新民变电所20KV母线供电线路总长78km。2事故发生经过2013年10月21H15时02分，110KV新民变电所发生20KV系统谐振（开口三角电压17HZ-23V,25HZ-25V,50HZ-6V,150HZ-1.2V）和20KV系统接地（开口三角电压17HZ-20V,25HZ-11V,50HZ-49V,150HZ-4.5V）

4、；15时03分，110KV新民变电所20KVI段A相爆炸，其高压熔断器熔断，20KV楼庄线、新湾线、新发线同吋保护动作，开关跳闸。3系统铁磁谐振理论分析在中性点不接地系统中运行中的电压互感器出现高压熔断器突然熔断、电压互感器烧毁；在送电操作和系统接地吋，奋吋发现母线电压指示异常冋吋出现接地信号，又无明显的事故迹象，这往往就是系统发生了铁磁共振。以单相交流电路分析铁磁共振的原因如下：3.1电压铁磁共振（串联谐振）电压铁磁共振，如图1（a）为铁磁线圈和电容串联电路。在电源ù作用下，电流T流过铁芯线圈，在电感L上的压降ùL，流过电容在电容C上的压降&

5、ugrave;C，ùL与ùC相位相反如图1（b），ù=ùC-ùL,在数值上U=UL-UC。电容器端电压和电流相位相同为线性关系，如图2曲线1,在一定频率的情况下，容抗为一常数；铁芯线圈端电压和电流的关系受铁芯磁化状态影响，铁芯会饱和，线圈电感会奋变化，为此电压和电流为一曲线，如图2曲线2。图2曲线3为曲线1+曲线2，当电流小于1/时，ùL>ùC,I滞后ù，呈感性。当电流人于1/吋，ùL<ùC，I超前ù，呈容性。电流等于1

6、/时，ùL=ùC，1=0，曲线3和横坐标的交点d叫做共振点。这时产生的共振叫电压共振。当电压逐步升高吋电流同步慢慢增长，当增长到a点时，电流发生跃变数值突增（在a点跃到b点，其相位翻转180°）。当电压再往上升时，电流又平缓上升。在电流跃变吋，电流相位发生了变化，电流会增加很多倍，这吋电容和电感线圈上的电压也会增加，为此，出现过电压和过电流，这种现象就是铁磁共振吋产生的过电流和过电压。3.2并联谐振（电流铁磁共振）并联谐振也称电流铁磁共振，如图3（a）为电容和铁芯线圈并联电路，其向量关系如图3（b）,把电压U与电流ICILI的关系曲线分

7、别画来如图4，曲线1为U=f（IC）,曲线2为U=f（IL）,曲线3为U=f（l）。曲线3与纵坐标的交点d就是共振点，i=IC+IL=O,这吋产生的共振叫电流共振。电压低于d点吋，电流呈容性，电压高于d点吋，电流呈感性。Oa段是稳定区，ad段是不稳定区，电流增加到a点，电压存“跃变”现象，由a点跃到b点，I的相位也翻转180°o所以并联共振也会出现过电流和过电压现象。以上分析，忽略了线圈电阻、铁芯损耗、高次谐波等因素，从物理意义上来说，产生这种“跃变”的原因是铁芯饱和的缘故。所以产生共振的根本原因在于线圈的铁芯饱和。4