文档介绍：10kV配电线路跳闸故障原因分析及方法
10kV配电线路跳闸故障原因分析及方法
摘要:10 kV 配电网的分布量多、面广,控制10kV线路的跳闸率对电网供电可靠性及安全运行至关重要,本文主要对如何减少10kV配电线路跳闸次数进行了探讨。
关键词:10kV 配电线路;跳闸;应对措施
0 前言
在10kV以下配电系统中,故障发生几率较大,据有关资料显示,10 k V 配电网故障率占整个电网故障率的70%。10 kV 配电线路有架空线路、电缆线路以及两者的混合线路。城网线路供电负荷重、供电半径较短,基本实现单环网“手拉手”方式、双环网或多分段多联络网格式接线,一般是直接从上级变电站10 kV配电装置出线,再T 接支线至配变或出线至户外环网箱再分接至配变。农网线路较多,供电半径一般较长,多为放射式供电线路或树形供电线路。因城、农网配电线路沿线走廊地理条件较复杂,特别是农网线路绝缘水平较低,因此10 kV 线路故障率高。
1 影响10 kV线路跳闸的原因分析
国内10 kV配电网系统基本采用两段式保护,即以速断保护作为主保护,过流保护作为后备保护。10 kV 线路跳闸是指因为线路发生速断或过流情况,导致上级变电站的10 kV 馈线柜断路器动作,使整条10 kV 线路断电。由于配电网线路较多、网络结构较复杂,使得其故障较多。10 kV线路跳闸按照故障地点分类,可以分为设备自身故障和外力破坏故障。设备自身故障包括:线路设备故障、导线故障、配变台区故障和保护定值设置故障等。外力破坏故障包括:树障、窃电或私自操作设备引发故障、偷盗线路设备故障、线路通道故障等。
10 kV配电系统保护级数一般至少有2~3级,主干线安装2~3台分段柱上真空开关,分支线路连接处安装1台分支柱上真空开关。不论是10 kV线路设备自身故障,还是外力破坏故障,均通过柱上真空开关的速断、过流保护动作,减小停电范围,控制10 kV线路跳闸率。在引发保护跳闸的各种故障中,多次出现保护
越级跳闸。以广东省惠州市配电网系统为例,2009年1~12月,惠州供电公司10 k V配网线路共跳闸222次,其中主干线分段开关跳闸65次,分支线路分支开关跳闸38次,而变电站10 kV出线跳闸119次,占总跳闸次数的54%。保护越级跳闸扩大了故障范围,增加了线路停电时间,也增大了事故处理的工作量。导致保护越级跳闸的原因如下。
保护整定原因
由于城市配电网10 kV出线的距离一般都不长这加大了上下级保护的配合难度,如图1所示。
图1 10 kV配电网故障示意图
图1 中,当10 kV 分支线路k1 或k2 处发生短路故障时,开关1 和开关2 处所测量的电流值相差不大,因此无法通过设置不同的动作电流定值,来实现上下级保护的配合。目前除了极少部分10 kV 线路采用全线速动保护( 纵差保护)外,大部分10 kV线路采用两段定时限保护:主保护为速断保护,延时整定为0 s ;后备保护为过流保护,延时由实际情况来设置。当分支线路发生短路故障时的故障电流不大时,可以通过设置了时间差的后备保护实现配合。而当配电网线路较短、阻抗较小时,发生短路故障后会产生较大故障电流,使其满足速断保护的动作条件。例如:惠州电网10 kV 配网线路保护共动作222 次,其中速断动作194 次,过流