10kV及以下高低壓供配電系統故障分析

孫向業

摘?要：高低壓供配電系統可以保證設備的穩定運行，如果系統設計存在漏洞，輕者會影響設備使用性能，嚴重的可能會引發用電安全事故。科學合理的設計方案不但可以有效提升10kV及以下高低壓供配電系統的可靠性，還有助于節省成本。

關鍵詞：10kV及以下高低壓供配電系統?故障?分析

一、10kV及以下高低壓供配電系統故障概述

我國10kV及以下高低壓供配電系統一般由10kV高壓柜、直流屏、變壓器、低壓柜、母線槽、電纜、二次線路控制系統等組成，其在數據中心、工廠、商業、居住區的電力用戶中應用非常廣泛，系統的穩定運行為電力用戶的生產、辦公、業務運作和市民生活提供可靠的保障。然而運行中的10kV及以下高低壓供配電系統經常容易發生各種故障而導致供電異常或停電，嚴重影響了如數據中心的通信網絡、工廠的生產制造和市民的正常生活等用電需要，而且還會給相關電力用戶和市民造成經濟損失。為了在出現故障時快速解決故障，減少故障影響，從而提高經濟效益，電力技術人員有必要加強理論技術能力的學習和故障經驗交流。

二、10kV及以下高低壓供配電系統故障案例

（一）故障案例一

1.故障現象：某數據中心10#10kV饋線柜的真空斷路器運行過程中突然跳閘停電，跳閘后通過查看微機保護裝置的報警和異常信息，在發現沒有任何導致跳閘的異常信息情況下運行值班人員嘗試電動/手動重合閘時能聽到斷路器合閘的巨大響聲，但是斷路器就是始終處在分閘位置的故障（真空斷路器無法合閘成功）。

2.故障原因：根據真空斷路器的主回路和二次回路原理圖分析可知，真空斷路器的動作信號只能來自微機保護裝置和其他二次控制線路，那可能的故障原因：①其他二次控制線路出現了問題。②外圍主線路故障引起保護跳閘的問題。③真空斷路器本身出現了問題。④微機保護裝置本身出現了問題。

3.故障維修處理辦法：按照相關的流程規范填寫第二種工作票進行故障查找。①查找真空斷路器有關的二次控制線路，如分閘回路、合閘回路等，由于是跳閘故障，因此優先檢查分閘回路，用萬用表檢測分閘線路上的遠程/就地轉換旋鈕和分閘按鈕，檢查結果均正常。這說明二次線路沒有問題，可以排除二次線路的問題。②進入微機保護裝置菜單中查找相關的報警和異常信息沒有發現新的報警和異常信息，這說明外圍主線路并沒有真正異常輸入信號觸發微機保護裝置輸出跳閘信號的條件，可以排除是外圍主線路故障引起保護跳閘的問題。③檢查真空斷路器本身是否有問題，將斷路器搖到試驗位進行合閘操作同樣合閘不成功，于是通過專用斷路器小車將真空斷路器從饋電柜里拉出，拉出后將真空斷路器在小車上固定好，通過手動儲能并進行分合閘試驗，試驗正常。這說明真空斷路器本身沒有問題，因此可以排除真空斷路器本身的問題。④前面三種常見引起故障的根源檢查后均正常，那么我們將要拋開正常思維轉向檢查微機保護裝置的輸出環節（包括微機保護裝置的內部硬件和外部輸出線路）的問題，常見的微機保護裝置控制信號輸出多采用繼電器輸出（包括固態繼電器輸出），用手撥開真空斷路器航空插頭并找到與高壓開關柜連接的分閘信號線，使用萬用表電壓擋檢測分閘信號線對零電壓，結果為220V，可見導致真空斷路器電動/手動重合閘均失敗的故障（真空斷路器無法合閘成功）原因為分閘信號線一直處于接通帶電的狀態，所以真空斷路器在合閘過程中會出現即將合閘到位時由于分閘信號隨時在啟動分閘，真空斷路器有合閘的響聲但是始終處在分閘位置，無法合閘成功。

4.故障案例總結：通過本案例我們可以了解到常規的故障查找方法有時候是找不出問題所在的，而且本案例這種故障發生時，由于是高壓真空斷路器出現的問題往往影響面很大，后端大量負載等著用電，因此維修技術人員處在高度緊張情況下，如果沒有不斷學習總結經驗，思路另辟蹊徑去關注不尋常的問題點，此類故障很難快速有效排除。

（二）故障案例二

1.故障現象。某數據中心的10kV高壓配電系統預防性維護檢修后重新轉運行時發現計量表無參數顯示、液晶顯示屏也不亮（注：此計量表僅為內部計量用可以停電自主進行維修，單如果是電力部門計量用的計量表在出現故障時應該通知供電部門來維修）。

2.故障原因分析。計量表在系統檢修前顯示、計量均正常，但在檢修后即出現計量表無相關參數顯示的故障，可能的故障原因：①計量表的電壓回路出現了問題。②計量表本身出現了問題。③PT柜與PT抽屜的連接航空插頭插反了（注：非常規問題很難想到航空插頭竟然會插反）。

3.故障維修處理辦法。按照相關的流程規范填寫第二種工作票，經審批完成后開展故障查找工作。①用萬用表檢查計量表的采樣電壓回路，經過檢查發現計量表的電壓回路無電壓，但PT二次側保險正常。為此初步可以排除是電源和計量表本身的問題了。②用萬用表檢查計量表的所有PT、CT輸入信號，發現其他輸入信號正常，只有PT二次側電壓輸入無電壓信號，因此初步確定可能是因為PT的二次側信號回路出現問題了，由于PT需要停電后才能進行檢修，因此擇期停電對PT柜進行檢修（注：后續通過走第一種工作票流程對PT柜進行停電檢修，發現PT柜與PT抽屜的連接航空插頭插反了）。

4.故障案例總結。一般情況下設備故障大多因為設備的設計缺陷、設備構件選型不夠科學、設備的相關部件制造質量不良、設備使用時間過長、設備維護不到位等原因引起，但是通過本案例我們知道檢修工作不細致也會導致設備的故障出現。

三、結語

總之，科學合理的設計方案不但可以有效提升高低壓供配電系統的可靠性，還有助于節省成本，從而有效提升電力工程的經濟效益。由此可見，保證高低壓配電系統的可靠性是實現電力工程使用性能與經濟效益的重要途徑，對于電力企業的發展具有重要意義。