多条10kV线路同时跳闸的原因及对应措施

摘 要本文通过对配网供电可靠性的现状调查，深入分析同一母线上多条10kV线路跳闸的深层原因，并提出相关的解决策略，为电网运行和规划建设提供依据，进一步提高优质服务水平。

【关键词】配网供电安全 故障分析 解决策略

为了解决和尽量避免此类10kV母线上两条及以上10kV线路同时跳闸的情况，提高配网供电可靠性，本文将通过深入分析同一母线上多条10kV线路跳闸的深层原因，总结提炼配电线路的故障处理经验，为电网运行和规划建设提供理论依据，力争将两条线路同时故障比例由15%降为10%，同时多条线路同时跳闸时故障隔离时间减少30min，进一步提高优质服务水平。

1 配网供电可靠性的现状调查

经过故障查找发现多条线路跳闸原因包括：

（1）线路共电缆沟，发生比较大型的故障（外力破坏，电缆沟起火等），同时故障跳闸。

（2）用户故障，造成一条线路跳闸，用户倒换电源，造成另一回电源线路跳闸，但一般有时间顺序差别的。

（3）还有大量故障为两线路间无直接相关联的故障，跳闸时亦非恶劣天气，查线发现为电缆故障居多，或查线无异况后试送正常。其中第三类故障多发于核心城区，涉及重要敏感用户社会影响大，且多条线路停电影响用户多，且难以查找到故障点，影响故障处理效率。以长沙城区配电网为例，按有、无接地现象对2013至2014年两年配电网故障情况分析如图1所示。

根据数据统计分析可知同一母线两条及以上线路故障有以下特征：有接地现象的同一母线两条及以上线路故障为20%左右，远高于无接地现象同一母线两条及以上线路故障（5%左右），此类故障与接地现象的出现有很大关系。

2 事故原因分析

2.1 配电网多条线路故障（跳闸、接地）保护动作情况分析

（1）10kV出线断路器电流互感器为两相电流互感器（见图2）。若一条线路A相接地，同一母线另一线路B相接地甲线路的A相发生单相接地，乙线路的B相发生单相接地时，虽然形成了短路电流，但此时由于乙线路的B相未装设电流互感器和电流继电器，只有甲线路的1KAa励磁动作，跳开302断路器，切除甲线路，而保留乙线路继续运行。这也是中性点不接地系统中采用这种过电流保护接线方式的原因之一，避免了事故范围的扩大。

（2）考虑尽量避免持续时间接地，目前10kV出线断路器电流互感器现基本为三相电流互感器，因此两条线路任意两相接地都将导致两条线路同时跳闸。

此外，保护实际动作跳闸情况还与保护装置固有响应时间和断路器装置固有动作时间等因素密切相关。

2.2 配电网单相接地情况下暂态过程分析

当系统的三相对地电容值越大时，发生单相接地故障时暂态电容值越大，虽然单相接地电流在暂态电流过零点熄灭，但暂态电流越大，电弧电离程度越高，接地电弧越不容易熄灭，伴随着这一暂态过程而产生的电弧接地过电压也越大。经查阅国内外的理论计算及实测资料，经消弧线圈补偿的中性点不接地电网中非故障相电弧接地过电压可达2.0～3.0（最高不超过3.5），高于稳态时的U。因此，在中性点非有效接地系统中发生单相接地后，非故障相在2.0～3.0的暂态过电压作用下，系统极易在同一条线路或同一母线中不同线路寻找到绝缘薄弱点，从而诱发非故障相的接地。容易发生上述的两条线路的异名相接地故障。

3 事故对策解决措施

3.1 对消弧线圈补偿度不够的变电站进行消弧线圈扩容

建议检修单位实测母线电容电流，根据实测结果对比消弧线圈容量，如果容量偏低，说明长期是欠补偿状态，可进行消弧线圈增容的改造，但是消弧线圈容量不能无限制增加。

3.2 配电网改为中性点经小电阻接地系统

消弧线圈的容量已经较大，还是欠补偿状态，结合长期规划，对电缆线路多且长的变电站优先采取中性点经小电阻接地的方式。对电缆线路多且长的变电站，单相接地后容易引发两相接地短路（含同一线路和同一母线两条线路）的变电站优先进行中性点经小电阻接地改造。

3.3 对接地选线装置进行评估

为提高接地选线装置的选线正确率，需要对现有选线经常不启动和经常选线不正确的装置进行深层原因分析，却因系统原因难以判断故障线路的进行备案。对于因装置原因选线不正确的应尽早进行改造。对于为装设选线装置的变电站，可以应加装选线装置。这样可以减少调度员在进行接地探索时的处理时间，可以减少用户短时停电，同时可以减少接地探索操作断路器过程中产生的操作过电压。

3.4 优化配网调度故障处理流程

（1）目前调度规程规定中性点非有效接地系统可以在单相接地状况下运行2小时。但是对于电容电流较大的和10kV母线发生单相接地故障后应立即进行接地探索（除非有用户保电和重要用户的情况下可以在用户在倒换完电源之后再进行试拉）。对于电容电流较大和经常发生多条线路跳闸的变电站的10kV母线发生单相接地事故，如火焰变、树木岭变、书院路变，调度员进行处理时应优先处理。

（2）明确试送原则。单相接地故障发生后，若未发现明显故障点，可以分段进行试送后，试送后将导致母线接地，可以试送多次，但需要考虑到是否会造成用户感知到的停电次数增多。而线路短路，试送后将再次跳闸，系统将再次承受一次短路故障，一般可以试送1～3次，用来判断故障范围。

参考文献

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[2]黄梅.10kV系统单相接地导致110kV线路开关误跳的分析与处理[J].科技创新与应用，2015（26）：209-209

[3]曾志广.一起110kV开关偷跳引起10kV 母线失压事件的原因分析[J].中国科技博览，2015（44）：149-151.

作者单位

国网湖南省电力公司长沙供电分公司 湖南省长沙市 410000