配電網(wǎng)接地故障原因分析及處理對策
1 引言
在10~35kV電網(wǎng)中,各類接地故障相對較多,使電網(wǎng)供電的可*性降低,對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人民生活造成很大影響,所以必須認真分析故障原因,采取有效的防護措施。
2 故障原因
(1) 雷害事故。10~35kV系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋面較大,遭受雷擊的概率相對增多,不僅直擊雷造成危害,而且由于防雷設(shè)施不夠完善,絕緣水平和耐雷水平較低,地閃、云閃形成的感應(yīng)過電壓也能造成相當大的危害,導(dǎo)致設(shè)備損壞,危及電網(wǎng)安全。
(2) 污閃故障。10~35kV配電網(wǎng)絡(luò)中因絕緣子污穢閃絡(luò),使線路多點接地的故障也經(jīng)常發(fā)生。據(jù)對10kV配電線路的檢查發(fā)現(xiàn),因表面積污而放電燒傷的絕緣子不少。絕緣子污穢放電,是造成線路單相接地和引起跳閘的主要原因。
(3) 鐵磁諧振過電壓。10~35kV系統(tǒng)屬于中性點不接地系統(tǒng),隨著其規(guī)模的擴大,網(wǎng)絡(luò)對地電容越來越大,在該網(wǎng)絡(luò)中電磁式電壓互感器和空載變壓器的非線性電感相對較大,感抗比容抗大得多,而且電磁式電壓互感器一次線圈中性點直接接地,受雷擊、單相地和倒閘操作等的激發(fā),往往能形成鐵磁諧振,諧振產(chǎn)生的過電壓最高約達線電壓的3倍,能引起絕緣閃絡(luò)、避雷器爆炸,甚至電器設(shè)備燒毀。
(4) 弧光接地過電壓。配電網(wǎng)絡(luò)是屬于中性點絕緣系統(tǒng),當發(fā)生單相接地時,健全相電壓將升高到線電壓,但是如果發(fā)生單相間歇性的對地閃絡(luò)、線路下的樹木在大風作用下間歇性地對導(dǎo)線形成放電,接地點電弧間歇性地熄滅與重燃,引起電網(wǎng)運行狀態(tài)的瞬息變化,導(dǎo)致電磁能的強烈振蕩,并在健全相和故障相產(chǎn)生暫態(tài)過電壓,健全相的最大過電壓為線電壓的3.5倍,故障相的最大過電壓為2倍。如果網(wǎng)絡(luò)中存在絕緣弱點,熱必會引起擊穿、短路或危及電氣設(shè)備,形成嚴重事故。
(5) 由單相接地引起的相間短路事故。對6~10kV系統(tǒng),由于變壓器大多是三角形接線,沒有中性點引出,也沒有裝消弧線圈。隨著電網(wǎng)的發(fā)展,特別是電纜線路增多,網(wǎng)絡(luò)對地電容越來越大,當發(fā)生單相瞬間接地時,電弧不能自行熄滅,容易形成相間短路,使斷路器跳閘。
(6) 線路的質(zhì)量及其他原因。
①線路的安裝質(zhì)量不高,布局不合理。有的線路沒有按規(guī)范安裝架設(shè),交*跨越距離不夠;有的線路絕緣子安裝前未逐片搖測絕緣和抽樣進行交流耐壓試驗,絕緣爬距不夠。
②運行維護不當。配電線路未能定期輪換檢修,以致線路存在很大缺陷,網(wǎng)絡(luò)帶病運行。
③薄絕緣設(shè)備。在配電網(wǎng)絡(luò)中有的設(shè)備絕緣水平低下,有些安裝工藝不符合要求。
④線路通首樹木的影響。不加強通道維護,不定期裁剪樹木,常引起線路接地或短路。
3 整改防范措施
(1) 提高配電網(wǎng)絡(luò)的防雷水平。采用避雷針或避雷線,加強變電所進線段直擊雷保護,并加強桿塔和避雷線的接地,使其不大于10Ω,終端桿塔接地電阻不大于4Ω,合理設(shè)置避雷器保護,安裝性能好的金屬氧化物避雷器,注意降低避雷器的接地電阻,接地引下線要求牢固可*,有足夠的截面并且不能太長。
(2) 提高配電線路絕緣水平,消除絕緣缺陷。
(3) 加強配電網(wǎng)的防污閃工作。對配電網(wǎng)進行鹽密測試劃分污穢等級;對重污區(qū)要提高線路絕緣水平,加大外絕緣爬距,使之符合電瓷外絕緣所處地區(qū)污穢等級的要求,并留有適當?shù)脑6龋患訌娡饨^緣的清掃工作,逐步做到以鹽密監(jiān)測作指導(dǎo),并結(jié)合運行維護,合理安排清掃周期,提高絕緣水平。
(4) 消除配電網(wǎng)絡(luò)的鐵磁諧振。消除鐵磁諧振的方法很多,如采用專用消諧器,電磁式電壓互感器一次繞組中性點不接地等。
(5) 系統(tǒng)進行接地補償。對6~35kV系統(tǒng)的電容電流進行測試。如10kV系統(tǒng)音相接地故障電流超過30A,3kV系統(tǒng)超過10A的都要考慮對電容電流進行補償。35kV系統(tǒng)可直接用消弧線圈,由于主變壓器一般都是三角形接線,無中性點引出,可裝設(shè)接地變壓器,其容量應(yīng)與消弧線圈容量配合。
(6) 加強配電網(wǎng)的運行、維護,提高線路質(zhì)量。
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