城區(qū)電纜頻繁跳閘原因及治理措施

秦雨迪

（徐州三新供電服務(wù)有限公司豐縣分公司，江蘇 豐縣 221700）

引言

供電企業(yè)在滿足電量的需求的基礎(chǔ)上，還需要向用電用戶提供更加高質(zhì)量的電力供應(yīng)。我國(guó)的城市電網(wǎng)隨著城市居民分布特點(diǎn)呈現(xiàn)出多點(diǎn)聚集、跨度大、線路多的特點(diǎn)，在日常運(yùn)行過(guò)程中，輸電電纜作為電力輸送的主要裝置，其在運(yùn)行過(guò)程中的安全、穩(wěn)定對(duì)電力的正常供應(yīng)有著非常重要的作用。城市電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象，在長(zhǎng)期的工作經(jīng)驗(yàn)中，城市跳閘現(xiàn)象的發(fā)生與輸電電纜有著很大的關(guān)系，并且輸電電纜故障是跳閘現(xiàn)象發(fā)生的主要原因之一。通過(guò)對(duì)輸電電纜在日常運(yùn)行過(guò)程中導(dǎo)致跳閘的原因進(jìn)行分析，提出了在配網(wǎng)側(cè)和變電站側(cè)治理跳閘現(xiàn)象發(fā)生的方案，能夠提升供電公司電力供應(yīng)的質(zhì)量，減少電網(wǎng)系統(tǒng)電網(wǎng)發(fā)生故障的幾率[1-2]。

1 輸電電纜故障引起跳閘的原因

電網(wǎng)系統(tǒng)的輸電電纜在日常工作的過(guò)程中產(chǎn)生跳閘的原因主要由于電纜持續(xù)性的接地導(dǎo)致的，持續(xù)性的接地過(guò)電壓導(dǎo)致輸電電纜短路，從而引起跳閘現(xiàn)象。接地現(xiàn)象的發(fā)生是輸電電纜的絕緣皮損壞引起的。城市區(qū)域內(nèi)的電力的輸送主要是電纜形式的線路，輸電線路一般都是需要電纜進(jìn)行多次的連接組成的，在線路的連接處、電纜頭部分是電纜的絕緣最為薄弱的環(huán)節(jié)，的供電企業(yè)的工作人員進(jìn)行日常維護(hù)作業(yè)或者是接地情況時(shí)，都會(huì)引起瞬時(shí)的工頻過(guò)電壓、諧振電壓，這就容易導(dǎo)致連接處的絕緣層在長(zhǎng)時(shí)間的工作后導(dǎo)致其產(chǎn)生疲勞損傷，絕緣層損壞后就弄易產(chǎn)生接地的現(xiàn)象，當(dāng)接地發(fā)生以后長(zhǎng)時(shí)間處于持續(xù)性的接地就會(huì)使其故障繼續(xù)擴(kuò)大。還有另一個(gè)原因就是當(dāng)沒(méi)有明確線路故障發(fā)生的原因就進(jìn)行試送電時(shí)，容易導(dǎo)致故障的擴(kuò)大。當(dāng)接地情況發(fā)生時(shí)，一般情況下都是永久性的故障情形，這種情況的故障時(shí)不能夠自己恢復(fù)的只能是供電企業(yè)的工作人員進(jìn)行故障的消除，試送電只會(huì)將故障繼續(xù)擴(kuò)大。

2 配網(wǎng)側(cè)的治理方案

在配電網(wǎng)側(cè)進(jìn)行故障的治理，首先是需要快速的將故障點(diǎn)的電力輸送進(jìn)行斷開(kāi)，減少故障的損失擴(kuò)大。按照多年的工作經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)電力知識(shí)，當(dāng)線路發(fā)生接地故障后的5～10 s后就會(huì)將持續(xù)性故障變換成為永久性質(zhì)的故障，電力設(shè)備就已經(jīng)產(chǎn)生了絕緣損壞。當(dāng)線路發(fā)生故障后，要第一時(shí)間查明原因，將故障盡快隔離到線路之外，并且在未明確故障原因時(shí)不能夠進(jìn)行貿(mào)然送電。在配電線路發(fā)生故障時(shí)，大部分的電纜故障原因都是在電纜的電纜頭或者是線路中間的接頭處發(fā)生故障，這種類(lèi)型的故障占據(jù)著大多數(shù)。電纜頭的發(fā)生故障的原因有人為因素、電纜本身質(zhì)量問(wèn)題以及電纜接頭的接線制作工藝都影響著電纜的運(yùn)行狀態(tài)。因此在選擇電纜時(shí)首先要選擇具有著較好品質(zhì)的電纜，質(zhì)檢相關(guān)的工作人員要嚴(yán)把質(zhì)量第一關(guān)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正電纜的質(zhì)量問(wèn)題，謹(jǐn)防次品在電網(wǎng)系統(tǒng)中使用。還有就是需要電纜接線的工作人員的接線工藝要有著嚴(yán)格的要求，要求工作人員要嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)章制度進(jìn)行接線，接線完成后要進(jìn)行相關(guān)的質(zhì)量檢測(cè)，保證電纜的接線工藝符合使用要求。最后在輸電線路投入運(yùn)行后在日常的工作過(guò)程中要定時(shí)定期進(jìn)行巡檢，加強(qiáng)對(duì)電纜線路的巡查以及相關(guān)輔助裝備的運(yùn)行狀態(tài)的檢查，防止在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)其他的損傷，并且在檢查時(shí)，必要情況下要進(jìn)行登桿檢查，對(duì)線路進(jìn)行清理，減少線路故障發(fā)生的概率，從而減少跳閘現(xiàn)象的發(fā)生[3-4]。

3 變電站側(cè)的治理方案

3.1 提高變電站小電流選線裝置正確性

傳統(tǒng)的接地故障的處理模式是通過(guò)拉路、試送，直到確定了輸電線路故障點(diǎn)的位置，最后將故障點(diǎn)的線路進(jìn)行隔離，然后進(jìn)行維檢的操作。這種操作方式在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中存在著維修時(shí)間長(zhǎng)，故障處理效率低的弊端，因此需要進(jìn)行優(yōu)化。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段的變電站普遍都設(shè)置了小電流選線裝置，但是由于供電企業(yè)沒(méi)有對(duì)該裝置進(jìn)行正確的認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致其不能夠充分發(fā)揮其作用。例如部分變電站的小電流選線裝置未與后臺(tái)大數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行通信，僅傳遞部分硬接點(diǎn)接地信號(hào)，因此需要對(duì)小電流選線裝置進(jìn)行正確的認(rèn)識(shí)和治理，提高裝置的選線準(zhǔn)確性。小電流選線裝置首先是完善其消弧功能，實(shí)現(xiàn)消弧、選線一體化運(yùn)行。小電流選線裝置由于有著消弧線圈，導(dǎo)致在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中與選線裝置的配合密切都不夠好，因此選線的準(zhǔn)確性就有所下降。供電公司對(duì)與選賢的要求是消弧選線，其準(zhǔn)確性要達(dá)到95%以上，并且變電站都必須具備選線功能的消弧器，在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中也要充分發(fā)揮其選線功能，對(duì)其功能進(jìn)行進(jìn)一步不的改造和完善。還有就是要在消弧線圈中架設(shè)并聯(lián)中電阻。中電阻作為消耗能量的元器件，當(dāng)輸電電纜出現(xiàn)接地故障時(shí)，該裝置能夠降低發(fā)生接地情況時(shí)的過(guò)電壓背書(shū)，消弧線圈加裝并聯(lián)中電阻進(jìn)行選線能夠使其對(duì)高阻接地、金屬接地情況時(shí)的選線準(zhǔn)確率達(dá)到100%，增加選賢的準(zhǔn)確性。供電企業(yè)還需要加強(qiáng)對(duì)小電流選線裝置以及消弧裝置的日常巡檢，保證其能夠穩(wěn)定的發(fā)揮作用，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題第一時(shí)間要進(jìn)行整改。

3.2 小電流選線裝置跳閘功能

傳統(tǒng)的變電站均配置有不接地系統(tǒng)，采用不接地系統(tǒng)當(dāng)出現(xiàn)線路接地情況發(fā)生時(shí)，能夠不破壞三相電壓的電壓均衡，但實(shí)際使用過(guò)程中其狀態(tài)只能夠發(fā)揮2小時(shí)，2小時(shí)后，就會(huì)產(chǎn)生故障。輸電電纜在發(fā)生持續(xù)性接地情況時(shí)，由于其產(chǎn)生的電壓會(huì)造成電纜的絕緣層的破壞，并且隨著不斷破壞的不斷增大，進(jìn)而產(chǎn)生事故。在發(fā)生電纜接地現(xiàn)象時(shí)，要盡快地進(jìn)行拉閘操作，防止故障范圍的擴(kuò)大。傳統(tǒng)的變電站的拉閘操作主要是依靠人工來(lái)進(jìn)行操作，其工作時(shí)間長(zhǎng)，并且在確定故障點(diǎn)的位置時(shí)，耗費(fèi)的時(shí)間也比較長(zhǎng)，這就需要采取自動(dòng)裝置進(jìn)行跳閘操作，并且在跳閘后能夠進(jìn)行選線，還需要保證選線的準(zhǔn)確性。因此，變電站采用小電流裝置實(shí)現(xiàn)選線跳閘功能、自動(dòng)隔離故障線路的功能，小電流選線裝置的接線原理圖如圖1所示。小電流裝置的跳閘可以根據(jù)不同的線路性質(zhì)進(jìn)行不同時(shí)間的延時(shí)，當(dāng)接地現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，首先是消弧裝置就進(jìn)行消弧，熄滅電弧后，瞬間形成的接地已經(jīng)達(dá)到了消除狀態(tài)，當(dāng)其接地現(xiàn)象持續(xù)時(shí)間達(dá)到五秒以上時(shí)就已經(jīng)成為了永久性的故障，該故障狀態(tài)是不能夠自行進(jìn)行消除的，因此跳閘時(shí)間需要設(shè)置在發(fā)生接地現(xiàn)象的5～7 s中內(nèi)，這就能夠有效地保證線路的故障范圍不在擴(kuò)大。對(duì)于不同類(lèi)型的線路跳閘方式不同，當(dāng)線路是屬于混合架空線路時(shí)，采用的是跳閘-重合-延時(shí)再跳閘-閉重的方式進(jìn)行的，在跳閘后，實(shí)現(xiàn)以此自動(dòng)閉合，進(jìn)行線路的保護(hù)。

圖1 小電流裝置跳閘接線原理圖

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展，城市電纜在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中會(huì)采用越來(lái)越多的新型技術(shù)及其裝置進(jìn)行保護(hù)，針對(duì)城市電纜接地導(dǎo)致的頻繁跳閘故障會(huì)隨著電力科技水平的不斷提升而逐漸減少。現(xiàn)階段減少跳閘現(xiàn)象發(fā)生的頻率，需要供電企業(yè)在日常的工作過(guò)程中不間斷地進(jìn)行運(yùn)維和檢查，采用多方面的措施進(jìn)行保障，以此來(lái)提升電力運(yùn)維水平，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量供電。