兩條10kV線路同時跳閘故障的分析
發(fā)布時間：2011-09-30 共1頁
1、故障現(xiàn)象
我縣110kV變電所10kV出線共七回、10kV母線分段并聯(lián)運行，其中縣城線(915)、龍城線(912)和芙蓉線(913)沿線分布著縣城、芙蓉鎮(zhèn)的工農業(yè)負荷和大量的照明配變。水泥線(914)、朝陽線(917)、芙紡線(911)和彭紡縣(916)則為廠礦專用線。
(1)故障Ⅰ：
1997年初曾多次出現(xiàn)下述故障：當芙蓉線(913)或龍城線(912)兩線路中其中一條出現(xiàn)接地報警信號，變電所正待處理，兩線卻同時跳閘。故障指示：速斷。
多方巡查兩線路的交叉跨越處(無同桿架設)未發(fā)現(xiàn)任何短路放電痕跡。兩線路之間直接故障的可能性不存在。
分別試送，均能送出。
(2)故障Ⅱ：
1997年6月16日、17日，縣城線(915)和龍城線(912)兩次同時跳閘。
第一次故障后，反復巡查兩線〖JP3〗路，未發(fā)現(xiàn)明顯故障。分別試送、成功。
第二次故障后，經巡查，了解到龍城線某處(距110kV變電所8km)，帶負荷拉開刀閘、造成電弧短路，致使龍城線(912)跳閘。后查出在距變電所1km的另一處，縣城線(915)一臺配變的兩只避雷器炸裂，向操作者和目擊者了解，上述兩故障發(fā)生時間均與兩線同時跳閘時間吻合。
(3)故障Ⅲ：
1997年7月1日，水泥線(914)與縣城線(915)同時跳閘，故障指示均為：速斷。
調閱遠動裝置的故障記錄顯示：水泥線(914)先于縣城線(915)跳閘。縣城線跳閘是由水泥線跳閘引發(fā)。
后查明，縣城線(915)距變電所2km處一工廠10kV配電間的兩TA對地短路放電，放電痕跡明顯。
2、故障分析
以上幾例兩條線路同時跳閘故障發(fā)生時，天氣或晴好，或雖有陰雨，但絕無雷電。由雷擊等外界原因引起的多條線路故障的可能性可作出肯定的排除。何以會同時跳閘，絕非偶然巧合，其中必然有一定的因果關系。
1997年初，我們針對10kV配電系統(tǒng)是中點性點非直接接地的小電流接地系統(tǒng)，根據(jù)有關理論和運行經驗，曾作分析，認為：
(1)在線路發(fā)生單相接地時，非故障相的對地電壓將會迅速升高，視接地程度不同，最高可升至正常時對地電壓的倍，有可能擊穿正常相的絕緣薄弱環(huán)節(jié)，形成兩點對地短路。
(2)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時出現(xiàn)的電弧放電，破壞了系統(tǒng)原來相對穩(wěn)定的運行方式并引發(fā)震蕩，使故障相和正常相均產生危險的過電壓。
(3)配電系統(tǒng)內，斷路器、刀閘的混合操作，改變了電網的能量分配和傳遞方式，會產生操作過電壓。特別是線路斷路器在數(shù)十毫秒的瞬間分斷高達幾千甚至上萬安培的短路沖擊電流。這能在極短時間內進行的復雜的磁能量轉換必定會產生極高的過電壓，這無疑是最危險的。(4)系統(tǒng)中還大量使用互感器、電抗器等具有鐵芯和繞組的設備。上述幾種過電壓的產生會使鐵芯迅速飽和，引起鐵磁諧振，造成更危險的諧振過電壓。
以上幾種過電壓現(xiàn)象一旦發(fā)生，在極短的暫態(tài)過程中，可能是一種，也可能是同時幾種的相互作用，產生高于正常電壓數(shù)倍的危險過電壓，對系統(tǒng)中絕緣薄弱的電氣元件產生致命的打擊。這是引發(fā)同一線路感應另外線路產生故障的主要誘因。而同一線路或另外線路若存在難以承受過電壓的薄弱環(huán)節(jié)，將最終被擊穿，造成故障。至于過電壓在兩條線路之間的接通，是通過10kV母線在極短的時間內完成的。
根據(jù)這種分析，我們組織力量對縣城線、龍城線和芙蓉線的線路絕緣子及其它配電設備(避雷器、計量箱、熔斷器、刀閘等)進行登桿檢查，確實查出不少故障隱患。表現(xiàn)在：
部分絕緣子有裂紋、擊孔和灼傷痕跡，甚至有的絕緣子瓷裙破壞、炸裂。在不登桿的情況下肉眼絕難發(fā)現(xiàn)的這些缺陷，無疑是可能被引發(fā)故障的隱患。
令人難以置信的是甚至在同一鐵擔上的幾只絕緣子均不同程度存在上述隱患。可見在平時送電運行情況下能勉強使用的絕緣子，在過電壓作用下，極有可能再次擊穿，造成短路故障。但過電壓作用消失后，其絕緣情況又可能部分恢復，帶病運行。這種絕緣性能的反復變化，在一定程度上增加了故障排查的困難。
另外，部分閥式避雷器質量太差，經試驗其絕緣性能及工頻放電電壓均不合格。部分高壓計量箱、跌落式保險和穿墻查管也存在缺陷與隱患。
針對系統(tǒng)運行可能產生過電壓的分析和系統(tǒng)客觀存在絕緣薄弱環(huán)節(jié)的現(xiàn)實，就不難理解上述幾例故障產生的原因。
(1)一條10kV線路其中一相接地(或接地時電弧放電)時產生的過電壓使本線路另一正常相的絕緣薄弱環(huán)節(jié)擊穿，造成兩點對地短路跳閘(速斷)。
(2)一條10kV線路某相在距變電所較近的一點接地(或接地時電弧放電)產生的過電壓通過10kV母線傳遞，使另一線路其它兩正常相中的一點絕緣薄弱環(huán)節(jié)擊穿，形成兩條線路不同相的兩點對地短路，造成兩線同時跳閘。
(3)一條線路斷路器故障跳閘，分斷短路沖擊電流時產生的過電壓通過母線傳遞，使另一線路兩點絕緣薄弱環(huán)節(jié)擊穿，造成對地短路放電。繼而速斷跳閘。
(4)當然，也不能排除在上述幾種暫態(tài)過程中，鐵磁諧振過電壓可能產生的破壞作用。
至于10kV配電系統(tǒng)中其它幾條廠礦專用線至今未被引發(fā)同類故障，究其原因，除專用線架設質量較好外，其沿線裝設的配電設施，如配變、避雷器、計量箱等可能是絕緣薄弱的環(huán)節(jié)大大減少，因此被引發(fā)故障的概率也就大大降低。
當然，兩條線路同時跳閘，絕非僅是上述原因引起。
表面現(xiàn)象均為兩條線路同時跳閘，但引發(fā)故障的原因可能并不一樣。針對故障時的具體情況，需多方了解，仔細分析，排查、并作出由表及里，由此及彼的判斷，才能收到滿意的效果。
