1 引言
在10~35kV电网中,各类接地故障相对较多,使电网供电的可*性降低,对工农业生产及人民生活造成很大影响,所以必须认真分析故障原因,采取有效的防护措施。
2 故障原因
(1) 雷害事故。10~35kV系统网络覆盖面较大,遭受雷击的概率相对增多,不仅直击雷造成危害,而且由于防雷设施不够完善,绝缘水平和耐雷水平较低,地闪、云闪形成的感应过电压也能造成相当大的危害,导致设备损坏,危及电网安全。
(2) 污闪故障。10~35kV配电网络中因绝缘子污秽闪络,使线路多点接地的故障也经常发生。据对10kV配电线路的检查发现,因表面积污而放电烧伤的绝缘子不少。绝缘子污秽放电,是造成线路单相接地和引起跳闸的主要原因。
(3) 铁磁谐振过电压。10~35kV系统属于中性点不接地系统,随着其规模的扩大,网络对地电容越来越大,在该网络中电磁式电压互感器和空载变压器的非线性电感相对较大,感抗比容抗大得多,而且电磁式电压互感器一次线圈中性点直接接地,受雷击、单相地和倒闸操作等的激发,往往能形成铁磁谐振,谐振产生的过电压最高约达线电压的3倍,能引起绝缘闪络、避雷器爆炸,甚至电器设备烧毁。
(4) 弧光接地过电压。配电网络是属于中性点绝缘系统,当发生单相接地时,健全相电压将升高到线电压,但是如果发生单相间歇性的对地闪络、线路下的树木在大风作用下间歇性地对导线形成放电,接地点电弧间歇性地熄灭与重燃,引起电网运行状态的瞬息变化,导致电磁能的强烈振荡,并在健全相和故障相产生暂态过电压,健全相的最大过电压为线电压的3.5倍,故障相的最大过电压为2倍。如果网络中存在绝缘弱点,热必会引起击穿、短路或危及电气设备,形成严重事故。
(5) 由单相接地引起的相间短路事故。对6~10kV系统,由于变压器大多是三角形接线,没有中性点引出,也没有装消弧线圈。随着电网的发展,特别是电缆线路增多,网络对地电容越来越大,当发生单相瞬间接地时,电弧不能自行熄灭,容易形成相间短路,使断路器跳闸。
(6) 线路的质量及其他原因。
①线路的安装质量不高,布局不合理。有的线路没有按规范安装架设,交*跨越距离不够;有的线路绝缘子安装前未逐片摇测绝缘和抽样进行交流耐压试验,绝缘爬距不够。
②运行维护不当。配电线路未能定期轮换检修,以致线路存在很大缺陷,网络带病运行。
③薄绝缘设备。在配电网络中有的设备绝缘水平低下,有些安装工艺不符合要求。
④线路通首树木的影响。不加强通道维护,不定期裁剪树木,常引起线路接地或短路。
3 整改防范措施
(1) 提高配电网络的防雷水平。采用避雷针或避雷线,加强变电所进线段直击雷保护,并加强杆塔和避雷线的接地,使其不大于10Ω,终端杆塔接地电阻不大于4Ω,合理设置避雷器保护,安装性能好的金属氧化物避雷器,注意降低避雷器的接地电阻,接地引下线要求牢固可*,有足够的截面并且不能太长。
(2) 提高配电线路绝缘水平,消除绝缘缺陷。
(3) 加强配电网的防污闪工作。对配电网进行盐密测试划分污秽等级;对重污区要提高线路绝缘水平,加大外绝缘爬距,使之符合电瓷外绝缘所处地区污秽等级的要求,并留有适当的裕度;加强外绝缘的清扫工作,逐步做到以盐密监测作指导,并结合运行维护,合理安排清扫周期,提高绝缘水平。
(4) 消除配电网络的铁磁谐振。消除铁磁谐振的方法很多,如采用专用消谐器,电磁式电压互感器一次绕组中性点不接地等。
(5) 系统进行接地补偿。对6~35kV系统的电容电流进行测试。如10kV系统音相接地故障电流超过30A,3kV系统超过10A的都要考虑对电容电流进行补偿。35kV系统可直接用消弧线圈,由于主变压器一般都是三角形接线,无中性点引出,可装设接地变压器,其容量应与消弧线圈容量配合。
(6) 加强配电网的运行、维护,提高线路质量。