就10kv配电网中运行故障与相关措施探析

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1、就10kV配电网中运行故障与相关措施探析  摘要:本文作者根据自己多年的工作经验,就10KV配电网实际运行操作中的常见问题作出以下探讨。关键词:10KV配电网故障方案中图分类号:TM421文献标识码:A文章编号:110kV配电线路常见故障及防范措施10kV配电线路的特点是农网的线路多、供电的半径长、并且大部分线路为放射式树枝型的供电线路,线路间无联络,线路分段开关数量少,线路保护设备仍然简陋。近年来,虽然加强了对配电线路的改造力度,使配电线路运行水平得到提高,但线路事故仍时有发生,应采取有效的措施减少甚至避免事故

2、的发生,提高10kV配电线路的安全运行水平。1.110kV配电线路常见故障一般,10kV配电网绝缘水平低,线间距离较小,并且架空线路通过的位置多为丘陵、山地、空旷地方及有污染源的工业园地,线路易遭受雷击、外力破坏和设备等故障,致使线路跳闸。根据一般的运行经验,10kV架空配电线路的常见事故有如下几种:1.1.1自然灾害因素1.1.1.1雷击事故8统计表明,中等雷暴日地区配电变压器的雷击损坏率为1%。究其原因如下:(1)逆变换过电压。根据文,配电变压器采用三点共地接线,如图1所示。图1避雷器、低压绕组和变压器外壳三

3、点共同接地接线8所谓逆变换过电压,即当10kV侧侵入雷电波,引起避雷器动作时,在接地电阻上流过大量的冲击电流,产生压降IR,这个压降作用在低压绕阻的中性点上,使中性点的电位抬高,当低压线路比较长时,低压线路相当于波阻抗接地。因此,在中性点电位作用下,低压绕组将流过较大的冲击电流,三相绕组中流过的冲击电流方向相同、大小相等,它们产生的磁通在高压绕组中按变压器匝数比感应出数值极高的脉冲电势。三相的脉冲电势方向相同、大小也相等(假定三相磁路对称)。由于高压绕组接成星形,且中性点不接地,因此在高压绕组中,虽有脉冲电势,但

4、无冲击电流。冲击电流只在低压绕组中流通,高压绕组中没有对应的冲击电流来平衡,因此,低压绕组中的冲击电流全部成为激磁电流,产生很大的零序磁通,高压侧感应很高的电势。由于高压绕组出线端电位受避雷残压固定,这个感应电势就沿着绕组分布,在中性点幅值最大。因此,中性点绝缘容易击穿。同时,层间和匝间的电位梯度也相应增大,可能在其他部位发生层间和匝间的绝缘击穿。这种过电压首先是由高压进波引起的,再由低压电磁感应至高压绕组,通常称之为逆变换。比如接地电阻R为7Ω,由计算知道逆变换电压约为910KV,它可能导致绕组中性点附近层间或

5、匝间绝缘击穿。(2)正变换过电压。所谓正变换过电压,如图1所示,当雷电波由低压线路侵入时,配电变压器低压绕组就有冲击电流流过,它也将按匝数比在高压绕组上产生感应电动势,使高压侧中性电位大大提高,它们层间和匝间的梯度电压也相应地增加。这种由于低压进波在高压侧产生过电压的过程,称为正变换。试验表明,当低压进波为10kV,接地电阻5Ω时,高压绕组上的层间梯度电压有的超过配电变压器的层间电压。1.1.1.2如何防止(1)在低压侧加装MOA。它可有效限制正、逆变换过电压。其接线如图1所示。MOA的安装位置尽量靠近配电变压器

6、,接地引线尽量短,以限制作用于配电变压器绝缘上的过电压。8(2)在低压侧加装平衡绕组。它从根本上抑制正、逆变换过电压。实践证明它是治本的好办法。除了雷电外、强对流天气、大雾、霜冻等造成事故的现象每年都有发生,且呈逐年递增趋势,对配电线路设施破坏极大。由于本地区地处亚热带多雷地区,年平均雷电日在98d/a以上,一些较长的10kV线路没有安装线路型氧化锌避雷器,同时避雷器引下线被盗等也会引起雷电及事故。导线连接器接触不良。很多地区以前都习惯使用并沟线夹作为10kV线路的连接器,甚至个别采用缠绕的方式接线,导致导线连接

7、不良,经受不住强大雷击电流的冲击而烧损导线。避雷器接地装置不合格。不合格的接地装置,接地电阻大于10Ω,泄流能力低,雷击电流不能快速流入大地。避雷线引下线被盗,雷击电流无法流入大地。1.1.2外力破坏造成的故障因10kV线路面向用户端,线路通道复杂,交跨各类线路、道路、建筑物、构筑物、堆积物、树木等较多,极易引发线路故障。因此外力破坏亦是10kV配电线路多发事故的原因之一。这类事故根据破坏源头可分为:树木生长超过与10kV架空线路的安全距离,造成线路接地;车辆或施工机具误碰撞触10kV架空线路及杆(塔),引起线路

8、接地;风筝碰触引起10kV架空线路相间短路速断跳闸;铁塔的塔材、金具被盗引起杆塔倾斜或倒杆(塔);杆塔基础或拉线基础被雨水冲刷严重引起倒杆(塔);城市建设步伐加快,旧城改造进程中,有大量的市政施工。基建、市政施工时8,对配网造成破坏,主要表现在两个方面:①基面开挖伤及地下敷设电缆;②施工机械、物料超高超长碰触带电部位或破坏杆塔;城区大部分线路架设在公路边,经济发展所带来的

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1、就10kV配电网中运行故障与相关措施探析  摘要:本文作者根据自己多年的工作经验,就10KV配电网实际运行操作中的常见问题作出以下探讨。关键词:10KV配电网故障方案中图分类号:TM421文献标识码:A文章编号:110kV配电线路常见故障及防范措施10kV配电线路的特点是农网的线路多、供电的半径长、并且大部分线路为放射式树枝型的供电线路,线路间无联络,线路分段开关数量少,线路保护设备仍然简陋。近年来,虽然加强了对配电线路的改造力度,使配电线路运行水平得到提高,但线路事故仍时有发生,应采取有效的措施减少甚至避免事故

2、的发生,提高10kV配电线路的安全运行水平。1.110kV配电线路常见故障一般,10kV配电网绝缘水平低,线间距离较小,并且架空线路通过的位置多为丘陵、山地、空旷地方及有污染源的工业园地,线路易遭受雷击、外力破坏和设备等故障,致使线路跳闸。根据一般的运行经验,10kV架空配电线路的常见事故有如下几种:1.1.1自然灾害因素1.1.1.1雷击事故8统计表明,中等雷暴日地区配电变压器的雷击损坏率为1%。究其原因如下:(1)逆变换过电压。根据文,配电变压器采用三点共地接线,如图1所示。图1避雷器、低压绕组和变压器外壳三

3、点共同接地接线8所谓逆变换过电压,即当10kV侧侵入雷电波,引起避雷器动作时,在接地电阻上流过大量的冲击电流,产生压降IR,这个压降作用在低压绕阻的中性点上,使中性点的电位抬高,当低压线路比较长时,低压线路相当于波阻抗接地。因此,在中性点电位作用下,低压绕组将流过较大的冲击电流,三相绕组中流过的冲击电流方向相同、大小相等,它们产生的磁通在高压绕组中按变压器匝数比感应出数值极高的脉冲电势。三相的脉冲电势方向相同、大小也相等(假定三相磁路对称)。由于高压绕组接成星形,且中性点不接地,因此在高压绕组中,虽有脉冲电势,但

4、无冲击电流。冲击电流只在低压绕组中流通,高压绕组中没有对应的冲击电流来平衡,因此,低压绕组中的冲击电流全部成为激磁电流,产生很大的零序磁通,高压侧感应很高的电势。由于高压绕组出线端电位受避雷残压固定,这个感应电势就沿着绕组分布,在中性点幅值最大。因此,中性点绝缘容易击穿。同时,层间和匝间的电位梯度也相应增大,可能在其他部位发生层间和匝间的绝缘击穿。这种过电压首先是由高压进波引起的,再由低压电磁感应至高压绕组,通常称之为逆变换。比如接地电阻R为7Ω,由计算知道逆变换电压约为910KV,它可能导致绕组中性点附近层间或

5、匝间绝缘击穿。(2)正变换过电压。所谓正变换过电压,如图1所示,当雷电波由低压线路侵入时,配电变压器低压绕组就有冲击电流流过,它也将按匝数比在高压绕组上产生感应电动势,使高压侧中性电位大大提高,它们层间和匝间的梯度电压也相应地增加。这种由于低压进波在高压侧产生过电压的过程,称为正变换。试验表明,当低压进波为10kV,接地电阻5Ω时,高压绕组上的层间梯度电压有的超过配电变压器的层间电压。1.1.1.2如何防止(1)在低压侧加装MOA。它可有效限制正、逆变换过电压。其接线如图1所示。MOA的安装位置尽量靠近配电变压器

6、,接地引线尽量短,以限制作用于配电变压器绝缘上的过电压。8(2)在低压侧加装平衡绕组。它从根本上抑制正、逆变换过电压。实践证明它是治本的好办法。除了雷电外、强对流天气、大雾、霜冻等造成事故的现象每年都有发生,且呈逐年递增趋势,对配电线路设施破坏极大。由于本地区地处亚热带多雷地区,年平均雷电日在98d/a以上,一些较长的10kV线路没有安装线路型氧化锌避雷器,同时避雷器引下线被盗等也会引起雷电及事故。导线连接器接触不良。很多地区以前都习惯使用并沟线夹作为10kV线路的连接器,甚至个别采用缠绕的方式接线,导致导线连接

7、不良,经受不住强大雷击电流的冲击而烧损导线。避雷器接地装置不合格。不合格的接地装置,接地电阻大于10Ω,泄流能力低,雷击电流不能快速流入大地。避雷线引下线被盗,雷击电流无法流入大地。1.1.2外力破坏造成的故障因10kV线路面向用户端,线路通道复杂,交跨各类线路、道路、建筑物、构筑物、堆积物、树木等较多,极易引发线路故障。因此外力破坏亦是10kV配电线路多发事故的原因之一。这类事故根据破坏源头可分为:树木生长超过与10kV架空线路的安全距离,造成线路接地;车辆或施工机具误碰撞触10kV架空线路及杆(塔),引起线路

8、接地;风筝碰触引起10kV架空线路相间短路速断跳闸;铁塔的塔材、金具被盗引起杆塔倾斜或倒杆(塔);杆塔基础或拉线基础被雨水冲刷严重引起倒杆(塔);城市建设步伐加快,旧城改造进程中,有大量的市政施工。基建、市政施工时8,对配网造成破坏,主要表现在两个方面:①基面开挖伤及地下敷设电缆;②施工机械、物料超高超长碰触带电部位或破坏杆塔;城区大部分线路架设在公路边,经济发展所带来的

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