10kv配电网合环倒电时线路跳闸事故探讨.doc

lOkV配电网合环倒电时线路跳闸事故探讨摘要：通过对一起lOkV配电网合环倒电过程 中出现的一系列线路故障跳闸事故，对环流产生原因、 电缆故障原因进行分析探讨，提出一些建议，对配电 网安全运行具有一定意义关键词：配电网；合环倒电；电缆故障 为了解决供电“最后一公里”问题，近几年配电网升级改造规模不断加大大规模的老旧设备更换、 技术升级改造致使合环倒电使用的愈加频繁合环倒 电可实现不停电转移负荷，提高供电可靠性，消除以 往闭环倒电时短时停电对用户造成的不适感但是合 环时增大的电流，会对线路中绝缘薄弱点造成冲击， 极有可能引发单相接地甚至短路跳闸事故1事故前运行线路概况图1为公司所属lOkV线路，其正常运行时，lOkV 石七线与lOkV复锦线开环运行，lOkV石七线广山环 网站101#开关作为联络开关，处于冷备用状态如图 1所示4月27日、5月11日、5月12日3天，公司对 lOkV石七线环网站进行配电自动化改造需改造的环网站母线改为检修，环网站靠近石桥变侧负荷仍由石 七线供给，靠近复兴变侧负荷由复锦线供给环网停 役、复役时，需要进行合环倒电操作，改变或恢复负 荷供给方式3天内两条拉手线路6次合环电流的冲 击。

2事故产生过程描述2015年5月12日，10kV石七线中集环网站自动化改造（开关增加3遥功能，无中压线路工作）中集 环网站母线改为检修，上级环网科达环网站111#开关 改为检修，下级锦都汇环网站101#开关改为检修科 达环网站靠近石桥变侧负荷仍由石七线供给，锦都汇 环网站靠近复兴变侧负荷由复锦线供给施工完毕复役过程中，14: 50分，运行人员执行 “锦都汇环网站将中锦段101开关由冷备用改为运行” 操作任务后，10kV复锦129线与10kV石七126线合 环运行，此时，石桥变II母、复兴变I母B相同时接 地14: 53分复锦129线过流三段跳闸，重合不成，同时石桥变II复兴变I母B相接地消失14: 55分，运行人员反映中锦段电缆分支箱爆炸，配调下令 将锦都汇环网站将中锦段101开关改冷备用，中集环 网站将中锦段111开关改冷备用此时复锦129线与 石七126线解环15: 40分，配调试送复锦线成功，母线短时接地后复锦129线过流一段跳闸事故查线得知14: 50分复锦129线与石七126线合环运行后，石七126线中集环网站与锦都汇环网 站之间中锦段电缆分支箱B相肘型头对地放电，进而 引发短路故障。

锦都汇环网站将中锦段101开关改冷 备用后，故障点被隔离试送复锦线时，复锦线一处 电缆中间接头绝缘击穿，很快演变成相间短路3事故原因分析3.1配电网合环倒电分析 配电网合环倒电，即通过操作柱上联络开关或者 站所内中置柜、环网柜开关的形式，实现线路之间负 荷不停电转供的过程合环操作对电力用户不会造成 短时停电的影响，但常常产生较大的合环电流原因 主要有以下两点：（1）合环的两条线路母线存在电压 差或者相位差同一 10kV母线的两条出线之间合环， 产生的合环电流较小对于跨220kV变电站片区配网 合环操作，因受220RV线路潮流及各个主变参数影响， 合环电流较大2）两条母线对系统短路阻抗不同 即使两条合环线路母线电压数值相同，系统短路阻抗 差异较大时也会产生很大合环电流后经查OPEN3000 系统，事故合环时，10kV复锦线原先运行电流54A, 合环时增加至182A； 10kV石七线原先运行电流25A,合环时增加至279A合环电流在出线断路器保护定值 范围内，但显然突变较为明显尤其是10kV石七线， 合环电流较运行电流激增近10倍可见合环倒电确为 此次事故诱因3.2电缆接头故障分析电缆中间接头及终端头始终为事故高发部位。

由 于电缆终端及中间接头改变电缆原有结构，电场分布 出现变化，如果电缆附件未能将端口附近电场分布加 以改善，电场分布过于集中，就会对绝缘造成损伤， 随着运行时间的增加，故障风险逐步增加因而规范 的接头施工技术及合适的运行条件是十分必要的观察故障电缆分支箱接头，发现各处虽有灼烧痕 迹，但保存较完好，只有肘型头应力锥下方冷缩附件 炸幵分析为电缆终端头制作时，外半导电层及铜屏 蔽层未能按照要求长度切削肘型电缆附件应力锥下 部包裹外半导电层长度不够，铜屏蔽层未能包裹在应 力锥内铜屏蔽层一端未接地，致使应力锥下部场强 集中，产生电晕如图2所示通过简化模型，可以认为铜屏蔽层上的感应电压 为：11=国？鄢UNCl线芯对未接地铜屏蔽层的电容；C2未接地铜屏蔽处线芯对地电容由于感应电压的存在，长时间的局放作用使得绝 缘水平一再降低最终导致故障发生而10kV复锦线故障中间接头所处电缆井由于地 势低洼，且周围存在较多小餐饮摊点，井内常年积蓄 较多油污废水，中间接头浸泡其中，加速了绝缘老化、 寿命衰减4结论及建议4.1结论此次合环倒电过程中出现的两起跳闸事故，主要 原因是电缆接头处存在缺陷，运行环境较为恶劣，随 着运行时间的增长，绝缘层程度下降。

半个月时间内 承受6次较大的合环电流冲击，进一步损伤了电缆接 头的绝缘性能，引发事故4.2建议4.2.1电缆终端头（中间接头）的制作应严格把控 工艺施工中存在不少人员凭经验制作电缆终端头（中 间接头）的情况，这是错误的应对照说明书，严格 把控电缆各层的切削尺寸、附件套装位置，按照要求 涂抹硅脂、切削倒角注意施工细节，不可在灰尘大 湿度大的环境下施工，切削时不要损伤电缆绝缘层等4.2.2加强巡视、重视缺陷处理电缆中间接头浸 泡在污水中，电缆分支箱防火封堵不严，地下潮气进入等问题并不属于紧急缺陷，暂时不影响线路的安全 运行但长时间潮气的侵蚀、污秽的腐蚀会逐步损伤 绝缘，缩短电缆运行年限发现此类问题应该及时处 理，尤其电缆井内抽水，更应该常态化进行，确保电 缆运行环境良好4.2.3合理安排配网停电施工将一条线路拆分成 数段，连续多日对各段分别进行施工优点是每日工 作量较小且可控，单日停电面积及影响用户数较少 缺点也较为明显首先每日的安全措施不同，有一定 的安全隐患其次每日停一个区段必然伴随着倒电的 发生短时间内多次的合环倒电，对开关类设备的机 械寿命有所影响、合环电流的冲击对设备绝缘以及线 路上的薄弱点都是不小的冲击。

既然工程已经立项， 停电施工不可避免，最好在最短的时间内进行更多的 工作4.2.4优选合环线路及合环点文章中叙述的连续 两起故障，虽然合环电流过大只是诱因，但依然具有 警示意义涉及合环倒电，应考虑两条合环线路母线 电压差值及对系统的短路阻抗，在保证躲过出线断路 器保护定值的情况下，还应考虑合环电流是否会对馈 线上设备绝缘及寿命造成影响参考文献[1] 曹亮.中压配电网合环调度运行分析的研宄[D]. 北京：华北电力大学，2007.[2] 胡宏波，孟清谱，刘高飞，等.一起10kV配电 网合环倒电引起线路跳闸的事故分析[j].江苏电机工 程，2011, 30 (3)： 15-18.[3] 李翔，於益军，冯树海，等.地区配电网合环风 险分析[■!].陕西电力，2012，40 (3)： 68-71.[4] 段忠义，王恩选，等.中压交联聚乙烯电缆事故 与切剖口电晕[A].甘肃省电机工程学会2012年学术年 会论文集[C].2O12: 40-44.[5] 相晓鹏，张力强，常尼亚.某供电区10kV环网 柜电缆肘型头故障分析[j].山西电力，2010 (6)： 24-25.作者简介：石林(1990, 03-),男，汉族，江苏 徐州，本科学历，助工，国网徐州供电公司配电运检 室配电运检工。