配电网事故对供电系统的危害及采取的措施

配电网事故对供电系统的危害及采取的措施

发表时间：2018-06-27T10:05:54.280Z 来源：《电力设备》2018年第6期作者：马桂颖黄莉田菱巴提玛•马汗何莎[导读] 摘要：主要阐述了配电网各类故障对人身和设备的危害、为及时消除和缩小故障范围，提高供电可靠性、提出实际工作中采取的措施。

(国网新疆电力有限公司阿勒泰供电公司新疆阿勒泰 836599)

摘要：主要阐述了配电网各类故障对人身和设备的危害、为及时消除和缩小故障范围，提高供电可靠性、提出实际工作中采取的措施。

1、阿勒泰配网现状

阿勒泰35kV公用变电站共计56座，均为半户外变电站，主变台数共计82台，变电容量482.85MVA。35kV公用变电站10kV出线间隔共计286个，剩余间隔118个，10kV间隔利用率为58.74%。有45座35千伏变电站安装了调度自动化系统，能够监视设备运行状态外，还有11座变电站对设备运行状态无监视手段。

阿勒泰35kV线路共计99条，线路总长度为1851.63km，其中架空线路1821.31km，电缆线路30.32km。

阿勒泰共有10kV公用线路200条，总长度4106.39km；17条10kV专用线路，线路保护基本为延时速断和过流保护。

2、问题的提出

根据阿勒泰电网运行数据统计，每年配电网故障占主电网故障的60%以上。在这些事故中各类接地故障率高达合闸电40%左右；由用户内部故障及保护越级而引起的故障占现电动35%左右。2017年富蕴35千伏喀拉通克变电站，由于一条10千伏线路短路，保护越级到110千伏富蕴变电站35千伏萨-富线跳闸，造成一座水电站跳闸，一个乡、两个居民区停电，即扩大了故障范围，也造成一定的经济损失。

3 、导致问题产生原因分析

3.1部分变电站所带10千伏线路保护装置不完善，大部分为就地分散保护装置，不适应北方寒冷气候条件，在零下25℃常常出现花屏、黑屏，故障记录无法调出。目前己有十几座35千伏变电站由于设备在室外安装，或随在室内安装，但无法保温，进入冬季保护屏面就出现损坏，春季必须更换，增加了运行成本和运维工作量，同时也不利于故障转变的分析。变电站内无直流电源，拒动或越级跳闸现象时有发生。因故障不能及时排除，已影响了电网的安全可靠运行。

3.2单相接地故障无监督手段，造成安全生产管理的空白点。由于各县级供电公司没有设置县调，通讯自动化只分布在45座35千伏变电站，大部分变电站自动化水平低，信息无法实现上传。计划择时对分布在近8万多平方公里的11座变电站改造为综合自动化站，受点多、面广、距离远等因素影响，实现综合自动化难度较大。接地故障即没有监督手段，也没有安全措施，只能靠用户保修排除故障，或对35千伏变电站进行巡视时通过万用表测试开口三角电压获得信息，使线路长时间带接地故障运行。2015年，阿勒泰切木尔切克乡一条10千伏线路单相接地，事故地点发生电打死一头牛现象。一旦夜间或偏远区域发生单相断线，相关人员无法及时得到信息进行处理，对人身和设备安全造成极大威胁，所以接地事故已成为目前配网运行的最大安全隐患之一。

3.3变电站无专用通讯，自动化采集及信息上传系统，无法及时了解设备运行状态，事故或异常情况不能及采取相应的措施进行处理 3.4变电站内断路器固有跳闸时间大于40ms，事故状态下，造成保护越级。通过对35千伏变电站运行现状分析，如何解决10kV线路，特别是10kV分支线路接地故障及时处理，消除保护越级，使故障信息及时反映到运行管理人员处等问题，已成为配电网安全运行的头等工作，解决这些问题，须采取切实有效的措施。

4、解决问题采取的措施

根据新技术在电力系统的应用，机电一体化产品在电力系统的开发，永磁真空断路器能解决上述问题。它具有以下特点：（1）不受安装地点的限制，它具有独立、互补功能的跳合闸电源、互为备用。采用自备电源，无须外接电源可实现电动分合闸操作。(2）断路器自带保护功能，满足耐寒、耐高温运行环境要求。内置电流传感器，无须外接电流互感器，即可实现定时过流、瞬时速断等保护功能，保护整定方便。可实现自动重合。（3）该断路器固有跳闸时间短，小于25ms，具有快速分断能力，可有效隔离故障。（4）可实现对单相接地故障的在线判断并按照整定给出告警或跳闸。（5）支持GPRS业务，提供CAN、RS232/485通讯口，支持多种通讯规约，随时发送运行信息。该断路器在运行状态转变的过程中能及时传送到指定的运行单位，便于运行处理，短消息功能，能够适时的将开关的工作信息通过短消息发送给指定的手机用户(不少于5人）

5、事例分析

5.1作为用户的进线保护开关：（图1）

在上图故障状态下，可以迅速隔离用户内部故障，减少对电网的影响，避免事故的扩大，缩小停电范围。

5.2作为变电站主变10千伏侧和出线开关：（图2）

在变电站内使用机-电一体化高压永磁断路器，因该设备采用自备电源，无须外接电源，可实现电动分合闸操作，有内置电流传感器，可实现定时过流，瞬时速断等保护功能，支持GPRS业务，及时发送运行信息。作为用户双电源进线保护开关，可以实现备用电源的自动投入。

5.3作为用户双电源进线保护开关：（图3）

作为用户双电源进线保护开关，可以实现备用电源的自动投入。

6、实施后的效果

2017年，经过在35千伏变电站试用机-电一体化高压永磁断路器，安装处10千伏线路未发生越级跳闸现象，同时线路发生接地时，该设备能够准确跳闸，并将警告信号及时发送到相关人员通讯工具上。

7、结论

通过试用机-电一体化高压永磁断路器，做到了有效隔离10kV线路接地故障，消除了对人身和设备可能带来的安全隐患，解决了因保护越级而扩大故障范围所导致的经济损失。