35kV变电站主变主保护动作及故障原因分析和解决对策

35kV变电站主变主保护动作及故障原因分析和解决对策

王建立

（国网河南省电力公司商水县供电公司河南周口466100）

摘要：近些年来，随着我国经济的不断发展，人民生活水平的不断增高，社会对于电力供给的要求越来越高，在供电系统中，35kv变电站是主要组成部分，它的安全运行关系到整个电网的安全。本文就主要分析了35kV变电站主变主保护动作，并对故障原因进行了分析，也提出了解决对策，希望可以提供一些参考。

关键词：35kV变电站；主变主保护动作；故障原因；分析和解决对策

引言

随着社会对电力资源的需求增大，电力企业所面临的配电压力也随之增大，而为了尽可能的满足现代社会的庞大雷求，电力企业开始拓展电力工程的规模，其中就包括了配电线路的建设、而配电线路规模的扩大，也就使得其中单相接地故障发生的概率提高，导致社会各层面的稳定性受到影响，基于上述现代电力企业应当重视对配电线路单相接地故障进行排查，维持配电线路运行的稳定性。

1故障原因分析

1.1外部线路遇强雷击

避雷器放电的同时形成单相接地故障，接地电流侵入变压器内部产生弧光过电压，击穿高压侧相绕组绝缘并造成绕组匝间短路，进而烧毁绕组。这里简单分析下，什么条件下外部雷击时接地电流会侵入变压器内部并造成变压器主保护动作甚至烧毁内部绕组：首先，所在的系统应是小接地电流系统（变压器中性点不接地）。此时如雷击持续击中架空线路的任意一组，经避雷器放电形成单相接地故障，开关柜的保护均不会动作、因小接地电流电网发生单相接地时接地电流很小，系统允许带一点接地继续运行一短时间。当然如果雷电同时击中外部线路两相或者三相，那么线路开关柜过流（或速断）保护会动作，切断接地电流的侵入通道。

其次，外部架空线路应是在出线杆（避雷器安装处）附近遭受雷击。线路任意一组遭受雷击后经避雷器放电形成单相接地故障，因开关柜保护不动作接地电流沿低压侧母线侵入变压器内部，并形成单相接地故障回路。因变压器中性点不接地，接地电流在变压器内部会产生弧光过电压，这个弧光过电压会产生两个危害性：一个是造成变压器内部相间短路故障，引起变压器主保护动作；一个是击穿故障相绕组的绝缘，进而发展成变压器绕组匝间短路的永久性故障、这两个危害性均对变压器绕组的绝缘具有极大的破坏性，严重威胁到变压器的安全运行。

最后，最重要的条件是线路出线端避雷器持续放电时间比变压器保护动作时间更长。外部线路即使遭受雷击后，避雷器放电过程是瞬时完成，放电速度比任何保护动作都快，因此一般情况下的雷击都不会形成接地故障，但如果避雷器放电性能较差，并且所在的接地网接地不理想情况下，那么避雷器的放电无法瞬间完成，持续的放电过程容易形成单相接地故障。

1.2人为因素

大部分配电线路都建设与城市内部或周边，所以容易被城市人群所产生的一些因素影响、一般来说城市人群在生活当中会产生垃圾，其中包括类似塑料袋等等，而垃圾会对环境造成一定污染，进而出现类似垃圾悬挂在配电线路之上等现象，此类现象会逐步侵蚀线路的表层，在时间的推移之下就会对线路造成重大的影响，容易造成单相接地故障的发生。

1.3施工因素

为了满足社会的供电需求，配电线路的工程实施具备较高的标准，但是因为现代配电线路工程建设规模庞大，并且依旧依赖于人工进行作业，所以其中难免会存在质量不足的施工工程，进而出现类似线路连接不当等现象，在此现象之下同样容易引发单相接地故障的产生、

1.4设备因素

配电线路的工作几乎不会间断，所以在常见的使用之下其设备、线路等方面容易出现老化，而老化的设备其荷载、性能方面都难以满足配电需求，从而会引发一系列电力故障产生，单相接地故障就是其中较为常见的一种、此外，线路老化现象的发生说明了电力企业的巡检工作质量不足，没有及时的了解线路状况，所以此现象也可被视为人为因素、

2对于故障的解决对策

2.1关于恶劣天气造成故障的解决对策

为进一步提高恶劣气象条件下系统供电可靠性，消缺此类故障可行的解决思路与对策是当线路遭受需击时避需器应可靠放电，消除需电波侵入通道；若避雷器放电不良并形成单相接地故障时，如何尽量减小甚至消除接地电流。因接地电流受几个因素影响：一是雷击点的距离，雷击点越近则接地电流越大；二是接地阻值，系统接地阻值越小，雷击放电时间越短，则接地电流越不容易侵入变压器、另因受地理条件影响供电线路穿越需区是不可避免的，供电线路遭遇雷击是自然现象，雷击点是人为不可改变的，而接地阻值的改善要考虑地形、地理及上壤等，受到诸多客观因素制约，因此要通过尽量减小甚至消除接地电流的措施比较有限，效果也未必好。综上所述确立解决问题的对策是，一个是将广平35kV变电站10kV出线杆避雷需器按周期进行更换（一年一换），雷雨季节加强在用避雷器的在线监测，放电性能达不到要求的及时更换，确保避雷需器放电性能合格；二个是组织研究广平35kV变电站主变变更运行方式的可能性，将现有的不接地系统改为经消弧线圈接地的运行方式：即在主变10kV侧绕组加装消弧线圈接地，利用消弧线圈感性电流去中和接地电流，可以有效减小接地电流、计算出系统最大接地电流并选择合适的消弧线圈，这样即使接地电流侵入变压器内部，产生的弧光过电压也是非常小，不会造成弧光短路故障。

2.2预防措施

为了实现对单相接地故障的预防目的，预防措施的应用十分必要，而其中首先就需要建立完善的巡检制度，通过制度要求巡检人员定期的对配电线路进行检查，确认线路系统当中各个设备与整体的运行状况、确认线路周边是否存在威胁稳定的因素等，而如果上述两项巡检项目中发现了不利现象，应当第一时间采取应急措施将其控制，进而仔细将信息记录后反馈与企业当中，此时企业应当根据信息安排相应人员对不足因素进行排查。关于配电线路的预防措施方面，还包括了围栏等措施，其主要目的在于避免生活垃圾等人为因素对配电线路工程进行频繁的接触，以此降低人为因素对线路的影响、此外，在执行围栏措施方面，同样应当配备相应的看护人员对线路工程进行管制.最大限度的发挥预防效应。

2.3维护措施

基于预防措施的巡检工作，当发现线路当中存在老化设备之后，工作人员需要将其进行记录，之后向电力企业进行报备。从而针对性的完成老化设备的更新、而在维护措施的本质上来说，电力企业在建立配电线路工程时，就需要记录其各项设备的使用年限，进而当即将达到年限时，就能够了解某设备的大概状况，此时在派出人员对其进行检测，即可达到事半功倍的效果。

2.4加强工作者关的培训

让相关工作者掌握系统的构成，了解装置的操作形式，对于绝缘监测设备可以选出具体支路的接地故障，在检修工作者未到达现场时有效做好隔离，避免故障进一步发展。

结束语

综上所述，供电系统的安全运行对煤矿实现安全生产有着重要的意义，但是在目前的煤矿供电系统中确有存在着供配电系统设计不合理、运行安全可靠性低、跳闻故障频繁等一系列问题。无论是在安装调试阶段，还是在运行维护期，均需把握每个细节，严格按照检验条例和有关规程规定执行，及时发现并处理设备缺陷和事故隐患，提高可靠率。通过深入探讨这些问题，并针对问题确立有效的解决措施，可以大幅提升供电系统的安全可靠性，这样企业安全供电才能得到有效的保障。

参考文献：

[1]丘忠.l0kV配电线路单相接地故障分析及解决措施研究[J].中国高新技术企业，2014（24）：154-156.

[2]于颖波，孙俊侠.10kV配电线路单相接地故障分析及对策探究[J].上程技术：引文版，2016（12）：00030.