110kV變電站弧光接地過電壓故障分析

1、解決方案示范文本 | Excellent Model Text 資料編碼：CYKJ-FW-539編號：_110kV變電站弧光接地過電壓故障分析審核：_時間：_單位：_110kV變電站弧光接地過電壓故障分析用戶指南：該解決方案資料適用于為完成某項目而進行的活動或努力工作過程的方案制定，通過完善工作思路，在正常運行中起到指導作用，包括確定問題目標和影響范圍、分析問題并提出解決方案和建議、成本計劃和可行性分析、實施和跟進。可通過修改使用，也可以直接沿用本模板進行快速編輯。介紹夾江供電局110kV黃土變電站一起由于弧光接地短路故障誘發(fā)10kV電壓互感器發(fā)生的鐵磁諧振過電壓，描述了故障發(fā)生的現(xiàn)象以及現(xiàn)場

2、開關保護裝置的動作情況，對引起故障的原因進行了綜合分析。110kV黃土變電站位于四川省樂山市夾江縣黃土鎮(zhèn)，于年年底投入運行。主要擔負著聯(lián)接樂山范壩站、峨眉朱坎站、洪雅槽漁灘站110kV電網及夾江地區(qū)的供電任務，主變容量為2×3150kVA。110kV系統(tǒng)為單母線分段帶旁母;35kV、10kV系統(tǒng)為單母線分段的接線方式。110kV進出線有五回，35kV出線四回，10kV出線五回。1故障發(fā)生過程與現(xiàn)象經過現(xiàn)場勘察發(fā)現(xiàn)，事故造成110kV黃土變電站10kV母線I、II段四元件中性點TV燒毀，電壓互感器鐵芯絕緣漆由于高溫熔化溢出外殼，用戶側計量箱燒毀。線路巡視發(fā)現(xiàn)，10kV黃萬線5號桿，大號

3、側右側拉線U型線夾及地錨拉桿被盜，被盜拉線搭落在線路T接用戶側的C相上。10kV黃馬線5號桿，線路接地點曾經不斷出現(xiàn)電弧聲和弧光。盜竊者盜得拉線金具后，將鋼絞線丟棄，被丟棄的鋼絞線由于自身的重量和彈性，使之在帶電導線上不斷來回接觸和斷開（自由振蕩），接地故障點產生間隙性電弧，造成接地點電弧間隙性的熄滅和重燃，鋼絞線自由振蕩結束后，造成10kV黃馬線C相非金屬永久性接地。2故障原因分析10kV配電系統(tǒng)大多采用中性點不接地方式運行，其線路(尤其是電纜出線)對地存在分布電容，當系統(tǒng)運行正常時，各相電壓互感器的感抗相等，中性點電壓等于零。但如果當線路因斷線、雷擊或其他原因而產生單相接地故障時(如A相)

4、，接地相對地電壓降到接近于零，而非故障相對地電壓上升到倍，導致嚴重的中性點位移，中性點對地電壓升高，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和對稱性遭到破壞。中性點不接地運行方式的主要特點單相接地后，允許故障維持一定的時間（規(guī)程規(guī)定不超過2h），不致于引起對用戶中斷供電，提高線路的供電可靠性。但隨著中壓電網的擴大，出線回路數(shù)增多、線路增長，中壓電網對地電容電流亦大幅度增加，在發(fā)生單相接地故障時，其接地點電阻較大且接觸不良，因而在接地點出現(xiàn)瞬燃瞬熄的電弧放電。由于單相接地時接地電弧不能自動熄滅，從而造成電壓瞬高瞬低，同時引發(fā)電能、磁能的振蕩，必然產生弧光過電壓?；」饨拥剡^電壓一般為35倍相電壓甚至更高，致使電網中絕緣薄弱的

5、地方放電擊穿，并會發(fā)展為相間短路造成設備損壞和停電事故。對于全部(或大部分)是電纜出線的電網，網絡的電容電流會更大，單相接地后電弧往往不能自行熄滅。10kV黃馬線接地后出現(xiàn)電弧間歇性接地，產生電弧接地過電壓，電壓互感器的三相鐵芯受到不同的激勵而呈現(xiàn)不同程度的飽和，各相感抗發(fā)生變化，各相電感值不相同，中性點位移產生零序電壓。由于線路電流持續(xù)增大，導致電壓互感器鐵芯逐漸磁飽和，其電感迅速減小，當電感降到滿足L1/C時，即具備諧振條件，從而產生諧振過電壓。在發(fā)生諧振時，電壓互感器一次勵磁電流急劇增大，使高壓熔絲熔斷。如果電流尚未達到熔絲的熔斷值，但超過了電壓互感器額定電流，長時間處于過電流狀況下運行

6、，必然造成電壓互感器燒損。對鐵磁諧振回路，在10kV黃馬線接地后出現(xiàn)電弧間歇性接地后產生的電弧接地過電壓激勵下，回路由非諧振工作狀態(tài)躍變到諧振工作狀態(tài)，電路從感性變?yōu)槿菪?，發(fā)生相位反傾，在電氣元件上產生過電壓。這一諧振過程雖然時間非常短暫，但后果卻十分嚴重。如果運行線路有絕緣薄弱的地方，則造成擊穿事故，10kV黃高線計量箱燒毀短路，就充分體現(xiàn)了這一暫態(tài)過程。3總結近年來，電力線路遭受盜竊、破壞的事故頻繁發(fā)生。此類事故往往會降低電力線路的機械強度，出現(xiàn)倒桿、倒塔、斷線等故障。110kV黃土變電站10kV黃萬線5號桿拉線被盜竊事故還引起了電力線路弧光接地短路故障，最終誘發(fā)10kV電壓互感器發(fā)生鐵磁諧振，造成嚴重故障。中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生諧