配電線路跳閘分析及措施

李建清 唐旅波

配電線路跳閘分析及措施

李建清 唐旅波

（國網(wǎng)張家界供電公司 湖南省張家界市 427000）

最近幾年，隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國也取得了在電力系統(tǒng)的配電線路技術(shù)和設(shè)備方面的很大進(jìn)步。然而目前依然有很多問題存在于維護(hù)配電線路的方面，這些問題會(huì)對(duì)配電線路的可靠性和安全性產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。一個(gè)影響線路工作的重要原因就是配電線路的故障跳閘現(xiàn)象。本文將分析配電線路故障跳閘的原因，并提出了相應(yīng)的防御措施，以給同行提供借鑒和參考。

防治措施；原因分析；跳閘故障；配電線路

1 引言

在電力系統(tǒng)中，對(duì)整個(gè)線路配電線路無法進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，因?yàn)槠溆兄\(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，數(shù)量巨大，分布廣泛等特點(diǎn)，所以，外界因素造成的影響非常容易導(dǎo)致跳閘的現(xiàn)象發(fā)生，從而對(duì)人們的正常生產(chǎn)和生活造成影響。這就需要維護(hù)配電線路的工程師們對(duì)故障跳閘的問題進(jìn)行深入的研究，為跳閘頻率的降低提出對(duì)應(yīng)的解決方法，促進(jìn)電力行業(yè)的發(fā)展，使我國配電線路的質(zhì)量從整體上得到提高。

2 幾個(gè)造成配電線路故障跳閘現(xiàn)象的因素

2.1 保護(hù)整定值太小而造成保護(hù)動(dòng)作頻繁所引起的跳閘

在配電系統(tǒng)中，對(duì)于電力設(shè)備和配電線路的保護(hù)我們通常使用一段保護(hù)和二段保護(hù)來進(jìn)行。其中，二段保護(hù)也被稱為過電流保護(hù)，是按照躲過最大負(fù)荷電流確定其整定方式的，在二段保護(hù)里，如果線路末端的金屬短路電流遠(yuǎn)大于整定值，距離電源的線路段就會(huì)出現(xiàn)相間放電或者是單相接地，進(jìn)而跳閘現(xiàn)象就會(huì)出現(xiàn)。

2.2 分析因配電變壓器引起的合閘沖擊電流

眾所周知，磁化特主要決定征變壓器繞組的磁通和勵(lì)磁電流的關(guān)系，鐵心的飽和情況往往與產(chǎn)生一定磁通所需的勵(lì)磁電流的強(qiáng)度有關(guān)。而從沖擊電流與磁通的關(guān)系中可以知道，相比在φm情況下，鐵心在2φm情況下所產(chǎn)生的沖擊電流I要大得多。所以，在進(jìn)行合閘時(shí)，會(huì)因?yàn)榇嬖诖罅康呐潆娮儔浩?，?dǎo)致配電線路上會(huì)產(chǎn)生持續(xù)一段時(shí)間且幅度較大的沖擊電流。然而配電變壓器可能引起有大有小的合閘沖擊電流，合閘瞬間電壓值有關(guān)決定其具體的情況。

2.2.1 合閘瞬間達(dá)到最大值的電壓時(shí)

當(dāng)合閘瞬間達(dá)到最大值的電壓時(shí)，正好達(dá)到為0的磁通瞬間值。這是因?yàn)殡妷旱拇磐ㄕ寐浜笙辔唤?0°，變壓器的合閘沖擊電流這種情況下就是最小值。

2.2.2 合閘瞬間電壓為0時(shí)

在這種情形時(shí)，在鐵心電壓建立了最大的磁通值φm，是一個(gè)負(fù)值。但是我們知道，磁通在鐵心中是不能發(fā)生突變的，這時(shí)就會(huì)在鐵心中產(chǎn)生磁通φm和一個(gè)非周期的分量，其幅值是一個(gè)正值，且與電壓在鐵心所建立的磁通值φm正好相同，這樣在合閘的瞬間，因?yàn)楹祥l前鐵心沒有磁通，所以其依然保持了磁通為值0。這2個(gè)磁通就疊加而成鐵心的總磁通φ，鐵心的總磁通在合閘剛開始時(shí)為0。2個(gè)磁通在到了1/2時(shí)就會(huì)疊加到最大值，這時(shí)φ=2φ1。所以，合閘沖擊電流在合閘瞬間電壓為0時(shí)達(dá)到最大。

2.3 配電線路故障跳閘現(xiàn)象是由于絕緣子串產(chǎn)生的閃絡(luò)放電而造成的

（1）當(dāng)大氣過電壓或內(nèi)部暫態(tài)過電壓在配電系統(tǒng)出現(xiàn)時(shí)，電壓值很高的瞬間過電壓會(huì)在線路網(wǎng)中產(chǎn)生，這種過電壓的持續(xù)時(shí)間往往很短，從而出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象是由于絕緣的絕緣子串承受不了高電壓作用而產(chǎn)生的，大地相間出現(xiàn)短路是由于對(duì)地放電而產(chǎn)生的，斷路器出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，這是由于處于自我保護(hù)動(dòng)作的配電線路所造成的。

（2）當(dāng)金屬性單相接地情況在配電線路的一相出現(xiàn)時(shí)，其他兩相的電壓就會(huì)因此升高，其具有原來值幾倍的升高值。要是這種接地隱患沒有徹底的被消除，總是有可能存在這種兩相電壓升高的情況。要是絕緣的薄弱點(diǎn)在絕緣子串中存在，擊穿閃絡(luò)現(xiàn)象就可能會(huì)產(chǎn)生，進(jìn)而對(duì)地放電的現(xiàn)象出現(xiàn)，使大地三相或兩相產(chǎn)生短路，出現(xiàn)的斷路器跳閘現(xiàn)象也是因?yàn)榕潆娋€路處于自我保護(hù)動(dòng)作造成的。

（3）一些不合格的絕緣子在配電線路實(shí)際現(xiàn)象中總是難以避免的，絕緣子串中的其他絕緣子分布電壓會(huì)因?yàn)闆]有及時(shí)發(fā)現(xiàn)不合格的絕緣子而升高，在運(yùn)行了很長一段時(shí)間后，閃絡(luò)就可能在其他絕緣子中發(fā)生，進(jìn)而對(duì)地放電的現(xiàn)象就會(huì)產(chǎn)生，使短路出現(xiàn)在大地相間，跳閘現(xiàn)象就會(huì)在配電線路中出現(xiàn)。

（4）當(dāng)絕緣子表面臟污時(shí)，在小雨、大霧或其他潮濕天氣條件下，增大了絕緣子表面的泄漏電流，以及降低了緣子表面的絕緣電阻，閃絡(luò)現(xiàn)象發(fā)生在絕緣子的表面，造成線路的跳閘。

（5）配電線路由于一直是暴露在外的，要是出現(xiàn)了例如冰雹、雨天等潮濕的不利天氣，絕緣子的絕緣電阻會(huì)因?yàn)槲畚镌诮^緣子的表面出現(xiàn)而發(fā)生下降，就會(huì)增大泄漏的電流，閃絡(luò)現(xiàn)象就會(huì)在絕緣子表面發(fā)生，最后使配電線路出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象。

2.4 由于配電網(wǎng)線路連接點(diǎn)發(fā)熱或者燒斷而出現(xiàn)的跳閘現(xiàn)象

一個(gè)重要的配電線路中的部分就是導(dǎo)線連接點(diǎn)，導(dǎo)線連接施工在配電線路的實(shí)際施工中也被視為整個(gè)線路施工中的一道重要的工序。但是在長期運(yùn)行中，由于引連線的連接處和導(dǎo)線連接點(diǎn)的特殊性，金屬表面氧化的現(xiàn)象經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)，誰造成增大接觸電阻的后果。當(dāng)較大負(fù)荷電流出現(xiàn)時(shí)，通過導(dǎo)線連接點(diǎn)的電流就會(huì)使其發(fā)熱，而且這是一種非常迅速的發(fā)熱過程是，換個(gè)角度看，導(dǎo)線連接點(diǎn)會(huì)因?yàn)閷?dǎo)線發(fā)熱而發(fā)生氧化，導(dǎo)線有會(huì)因?yàn)檠趸M(jìn)而促進(jìn)其發(fā)熱，這樣反復(fù)進(jìn)行，其最后結(jié)果是氧化到一定階段的金屬表面導(dǎo)線連接點(diǎn)，當(dāng)導(dǎo)線連接點(diǎn)再一次通過較大負(fù)荷的電流時(shí)，就造成由于高溫而燒斷導(dǎo)線線路連接點(diǎn)，進(jìn)而發(fā)生跳閘斷電。

2.5 由于導(dǎo)線對(duì)被跨越線路放電影響而出現(xiàn)的跳閘

配電線路的安全運(yùn)行會(huì)因?yàn)閷?dǎo)線出現(xiàn)對(duì)被跨越線路放電的現(xiàn)象而帶來很大的危險(xiǎn)，從而產(chǎn)生跳閘停電，因?yàn)榛」舛搪窌?huì)因?yàn)檫@種放電現(xiàn)象而發(fā)生。往往氣溫與導(dǎo)線對(duì)被跨越線路放電的現(xiàn)象的出現(xiàn)有關(guān)。配電線路的運(yùn)行在高溫天氣中往往會(huì)出現(xiàn)高峰負(fù)荷，這樣就會(huì)增大線路的導(dǎo)線弧垂，縮小了對(duì)地距離和交叉跨越距離，而在這種情況下，要是在鋪設(shè)電力線路時(shí)，沒有完全根據(jù)規(guī)程要求設(shè)計(jì)對(duì)跨越物體或交叉跨越線路與帶電導(dǎo)線的安全距離時(shí)，這種放電現(xiàn)象就會(huì)出現(xiàn)。

2.6 跳閘現(xiàn)象由其他外界因素引起的

各種各樣的外界因素都會(huì)影響整個(gè)線路，因?yàn)榕潆娋€路所處的環(huán)境是比較復(fù)雜的，如果這種影響造成導(dǎo)線短路，跳閘現(xiàn)象就會(huì)出現(xiàn)，主要在以下幾個(gè)方面表現(xiàn)出這種外界因素：短路跳閘由于鳥害而發(fā)生的，以及人為外力破壞引起的跳閘；導(dǎo)線短路跳閘由于樹枝碰觸導(dǎo)線而引起的；導(dǎo)線短路跳閘由于雷擊、冰雹、大風(fēng)等自然因素引起。

3 配電線路故障跳閘的防止措施與辦法

3.1 以合閘沖擊電流入手進(jìn)行防治

在防治配電線路發(fā)生故障而跳閘時(shí)，對(duì)產(chǎn)生跳閘現(xiàn)象的原因我們要進(jìn)行分析，而一個(gè)很好的切入點(diǎn)就是合閘沖擊電流，入手時(shí)我們應(yīng)該從時(shí)間與電流定值上進(jìn)行，要是有的線路沒有設(shè)置保護(hù)延時(shí)，我們可以對(duì)電流的動(dòng)作定值進(jìn)行適當(dāng)?shù)靥岣撸瑥亩梢钥刂坪祥l的沖擊電流。而對(duì)于保護(hù)延時(shí)在配電線路上被設(shè)置了，為了來躲避合閘沖擊電流，我們就對(duì)它的保護(hù)延時(shí)進(jìn)行適度的增大，這樣，跳閘現(xiàn)象的發(fā)生就可以規(guī)避。

3.2 桿塔接地電阻的降低

為了防止跳閘現(xiàn)象是因?yàn)槌霈F(xiàn)自然雷擊現(xiàn)象而發(fā)生，為了使整個(gè)線路的防雷性能得到提高，對(duì)于桿塔接地電阻的降低我們可以通過采取相關(guān)手段來進(jìn)行，從而防止出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，可以減少跳閘現(xiàn)象因?yàn)槔讚舳a(chǎn)生的次數(shù)，取得很好的避雷效果。

3.3 使群眾的保護(hù)意識(shí)得到增強(qiáng)，對(duì)配電線路的保護(hù)力度要加大

保護(hù)配電線路不僅要從配電線路自身入手，更要從保護(hù)和宣傳入手，要使群眾保護(hù)電網(wǎng)的意識(shí)得到增強(qiáng)，對(duì)我國相關(guān)規(guī)章制度以及法律進(jìn)行宣傳，這樣才能要做好保護(hù)配電線路和其他電力設(shè)備的工作。同時(shí)做到事故的有備而防，做好故障預(yù)防工作，并對(duì)蓄意破壞配電線路的破壞人員要進(jìn)行大力的打擊。

3.4 其他的保護(hù)措施

①為防止短路現(xiàn)象，要定期清理線路上的鳥類排泄物；②為防止出現(xiàn)安全距離不夠的交叉跨越線路所積累的隱患，線路檢查的工作要定期進(jìn)行；③為了防止跳閘現(xiàn)象由于短路而出現(xiàn)，要定時(shí)修剪線路路徑之處的樹木；④為了使停電的時(shí)間縮短，自動(dòng)合閘的裝置要被投入；⑤為了保護(hù)裝置的準(zhǔn)確性和可靠性得到保證，要提高保護(hù)定值管理的力度。

4 結(jié)束語

總而言之，配電線路作為重要的電力系統(tǒng)組成部分，安全穩(wěn)定的運(yùn)行意義重大。但是因?yàn)橥饨缫蛩睾腿藶橐蛩氐挠绊?，時(shí)有發(fā)生跳閘的現(xiàn)象。為了提高配電線路網(wǎng)的可靠性和安全性，就需要廣大電力工作者將造成配電線路跳閘故障的原因找出，并采取相應(yīng)的措施解決問題。

[1]程博恩.對(duì)輸電線路運(yùn)行故障的原因分析[J].電源技術(shù)應(yīng)用，2012（11）.

[2]包明寬.淺析配電網(wǎng)電壓和故障原因[J].中國電力，2013（12）.

TM75

A

1004-7344（2016）27-0081-02

2016-9-13

李建清（1967-），男，技術(shù)員，大專，主要從事線路維護(hù)和用電管理工作。

唐旅波（1976-），男，中專，主要從事線路維護(hù)和用電管理工作。