摘要：配電網(wǎng)作為電力網(wǎng)的末端，直接與用戶相連，據(jù)統(tǒng)計，電力系統(tǒng)中80%以上的故障來自于配電網(wǎng)，而且多回線路同時跳閘影響范圍廣，對用戶用電體驗也有很大影響，這其中同母線饋線同時故障發(fā)生占有相當?shù)谋壤Ｎ恼聫酿伨€歷史故障情況、運行狀態(tài)以及預防性試驗等多維度分析研究此類故障的共同點，得出相應的配網(wǎng)運維策略。

關鍵詞：同母線饋線；消弧線圈；過電壓；絕緣；配電網(wǎng)

中圖分類號：TM755 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）30-0018-02

近年來，中國南方電網(wǎng)發(fā)生了多起同一變電站多條10kV饋線連續(xù)跳閘或電纜溝著火事件。據(jù)統(tǒng)計，同母多饋同跳故障點多為電纜附件等電纜線路絕緣薄弱處，同母多饋同跳故障對電纜線路的可靠運行有較大影響。自2011年1月1日至2012年12月31日，深圳電網(wǎng)共發(fā)生131起同一10kV母線出線相繼故障跳閘事件，其中，相應母線經(jīng)消弧系統(tǒng)接地108起，占82.44%，數(shù)量相對較大；經(jīng)小電阻接地23起，占17.56%。深圳電網(wǎng)經(jīng)消弧系統(tǒng)接地變電站僅79座，占38.7%，數(shù)量相對較??；經(jīng)小電阻接地變電站130座，占61.2%。由此可見，此類問題在經(jīng)消弧系統(tǒng)接地系統(tǒng)中表現(xiàn)更為明顯。

1 同母線饋線同時故障影響因素分析

隨著系統(tǒng)的發(fā)展、電壓等級的升高以及線路的增長，單相接地故障電流也隨之增大，以致許多弧光接地故障電弧不能自動熄滅。當接地故障電流又不至于達到形成穩(wěn)定電弧的程度，就可能出現(xiàn)電弧時燃時滅的不穩(wěn)定狀態(tài)。這種間歇性電弧現(xiàn)象引起了電力網(wǎng)運行狀態(tài)的瞬息改變。因為接地時健全相電壓突然升高，而電弧熄滅時電壓又會降低，在兩個健全相電纜的對地電容和線路電感之間存在充放電過程，即在電容上的電場能量重新分配的過程中會出現(xiàn)電磁能量的振蕩，從而在健全相以及故障相中產(chǎn)生遍及全系統(tǒng)的、嚴重的暫態(tài)過電壓，即弧光接地過電壓。當發(fā)生間歇性弧光接地時，由于不穩(wěn)定的間歇性電弧多次不斷的熄滅和重燃，在故障相和健全相的電感電容回路上會引起高頻振蕩過電壓，實測表明健全相的過電壓幅值最高可達3.5pu，通常在3pu以下。根據(jù)多次同母線故障案例調(diào)研和分析結(jié)果可知，同母多饋線相繼跳閘事故主要由以下兩方面原因造成：一是系統(tǒng)過電壓長時間存在；二是由于配電設備和線路處于“亞健康”狀態(tài)，自身存在絕緣薄弱點。

1.1 長時間過電壓

通常情況下，系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，健全相電壓上升為線電壓。但是，在無功補償裝置的作用下，健全相電壓將進一步升高，甚至有可能達到2倍以上的相電壓水平。另外，系統(tǒng)在事故過程中出現(xiàn)的接地均屬于間歇性接地。因此，完全有可能導致間歇性弧光過電壓，從而在接地信號出現(xiàn)和消失時分別在健全相和故障相引起更嚴重的過電壓情況，其中健全相過電壓可高達3倍左右，而故障相過電壓也可達2倍左右。在故障線路切除的暫態(tài)過程中，由于電磁能量的振蕩，會引起暫態(tài)過電壓，最大過電壓水平可達到2倍以上。因此，在線路相繼發(fā)生故障、切除的過程中，會反復對非故障線路造成短時沖擊。上述過電壓情況的出現(xiàn)對系統(tǒng)絕緣造成了嚴重的沖擊，是造成絕緣擊穿，繼而導致相繼故障的主要原因。

1.2 配電設備和線路存在絕緣薄弱點

目前，行業(yè)規(guī)定對電纜的耐受工頻過電壓能力要求是承受22kV試驗電壓，即2.7倍的過電壓沖擊15min。因此，對于完好電纜線路來說，完全能夠承受事故中出現(xiàn)的過電壓沖擊。但是，對于舊損線路或存在絕緣薄弱點的線路來說，在事故過電壓的沖擊下，可能造成絕緣擊穿，從而導致單相接地故障發(fā)展為相間故障。

2 同母線饋線同時故障多維度分析

2.1 影響維度分析

根據(jù)以上對同母線饋線同時故障影響因素的分析，可以得出對深圳電網(wǎng)母線饋線同跳故障風險的影響維度，主要包括配電線路故障歷史情況和配電線路設備健康狀態(tài)。配電線路故障歷史情況反映線路過去承受過電壓沖擊情況，配電線路健康狀態(tài)體現(xiàn)配電線路是否存在薄弱點。

配電線路故障歷史情況部分包括同母線故障次數(shù)、同母線跳閘故障中饋線跳閘次數(shù)、饋線跳閘總次數(shù)、單饋線多次跳閘情況等維度。

同母線故障次數(shù)：每次同母線饋線同跳故障時，母線會承受幾分鐘甚至幾十分鐘的過電壓，對非接地故障相線路造成嚴重的沖擊。歷史同母線故障次數(shù)越多，對該母線饋線絕緣造成的沖擊影響越大。

同母線跳閘故障中饋線跳閘次數(shù)：饋線因過流保護動作后，大部分饋線將投重合閘，由于電磁能量的振蕩沖擊，會引起暫態(tài)過電壓，對非故障線路造成沖擊。

饋線跳閘總次數(shù)：饋線跳閘時有過電壓發(fā)生，對該母線段饋線絕緣造成沖擊。

單饋線多次跳閘情況：單饋線多次跳閘情況體現(xiàn)出該饋線的絕緣較薄弱，跳閘風險高，容易導致母線過電壓。

配電線路健康狀態(tài)部分包括線路屬性、高負荷饋線條數(shù)、母線投運年限（年）、存在于高風險電纜溝的饋線條數(shù)、電纜接頭個數(shù)等維度。

線路屬性：電纜線路在發(fā)生單相間歇性接地故障時易發(fā)生弧光過電壓，導致同母線跳閘故障。

高負荷饋線條數(shù)：饋線負荷高，故障電流大，導致弧光接地故障電弧不易自動熄滅。

存在于高風險電纜溝的饋線條數(shù)：高風險電纜溝內(nèi)電纜絕緣水平相對較低。

電纜接頭個數(shù)：電纜接頭因施工質(zhì)量等原因，是電纜線路的絕緣薄弱點，在同母線跳閘設備故障中占比例較高。

2.2 深圳電網(wǎng)同母線饋線同時故障多維度分析

根據(jù)2013年1月1日至2014年5月深圳電網(wǎng)10kV線路跳閘情況統(tǒng)計，從以上維度對深圳局26個消弧線圈接地系統(tǒng)變電站10kV饋線以母線為單位進行同母線故障風險分析。分析結(jié)果表明同母線故障高風險母線段7個，中風險母線段24個，低風險母線段51個。

3 配網(wǎng)運維策略建議

（1）配網(wǎng)調(diào)度考慮在高風險母線饋線故障時優(yōu)先選切高風險饋線。

（2）加強對同母線故障高、中風險母線段饋線運維，結(jié)合電纜振蕩波試驗和環(huán)網(wǎng)柜局放測試的年計劃，對同母線故障高、中風險母線段饋線電纜和環(huán)網(wǎng)柜重點優(yōu)先試驗。

參考文獻

[1] 蒙巖.系統(tǒng)電壓異常的表現(xiàn)形式分析與判斷處理[J].中國科技信息，2006，（5）.

[2] 唐大勘，惠民.10kV系統(tǒng)單相接地故障分析[J].電氣時代，2011，（6）.

作者簡介：白文慧（1986-），男，山西陽泉人，深圳供電局有限公司助理工程師，研究方向：配電運行。

摘要：配電網(wǎng)作為電力網(wǎng)的末端，直接與用戶相連，據(jù)統(tǒng)計，電力系統(tǒng)中80%以上的故障來自于配電網(wǎng)，而且多回線路同時跳閘影響范圍廣，對用戶用電體驗也有很大影響，這其中同母線饋線同時故障發(fā)生占有相當?shù)谋壤Ｎ恼聫酿伨€歷史故障情況、運行狀態(tài)以及預防性試驗等多維度分析研究此類故障的共同點，得出相應的配網(wǎng)運維策略。

關鍵詞：同母線饋線；消弧線圈；過電壓；絕緣；配電網(wǎng)

中圖分類號：TM755 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）30-0018-02

近年來，中國南方電網(wǎng)發(fā)生了多起同一變電站多條10kV饋線連續(xù)跳閘或電纜溝著火事件。據(jù)統(tǒng)計，同母多饋同跳故障點多為電纜附件等電纜線路絕緣薄弱處，同母多饋同跳故障對電纜線路的可靠運行有較大影響。自2011年1月1日至2012年12月31日，深圳電網(wǎng)共發(fā)生131起同一10kV母線出線相繼故障跳閘事件，其中，相應母線經(jīng)消弧系統(tǒng)接地108起，占82.44%，數(shù)量相對較大；經(jīng)小電阻接地23起，占17.56%。深圳電網(wǎng)經(jīng)消弧系統(tǒng)接地變電站僅79座，占38.7%，數(shù)量相對較??；經(jīng)小電阻接地變電站130座，占61.2%。由此可見，此類問題在經(jīng)消弧系統(tǒng)接地系統(tǒng)中表現(xiàn)更為明顯。

1 同母線饋線同時故障影響因素分析

隨著系統(tǒng)的發(fā)展、電壓等級的升高以及線路的增長，單相接地故障電流也隨之增大，以致許多弧光接地故障電弧不能自動熄滅。當接地故障電流又不至于達到形成穩(wěn)定電弧的程度，就可能出現(xiàn)電弧時燃時滅的不穩(wěn)定狀態(tài)。這種間歇性電弧現(xiàn)象引起了電力網(wǎng)運行狀態(tài)的瞬息改變。因為接地時健全相電壓突然升高，而電弧熄滅時電壓又會降低，在兩個健全相電纜的對地電容和線路電感之間存在充放電過程，即在電容上的電場能量重新分配的過程中會出現(xiàn)電磁能量的振蕩，從而在健全相以及故障相中產(chǎn)生遍及全系統(tǒng)的、嚴重的暫態(tài)過電壓，即弧光接地過電壓。當發(fā)生間歇性弧光接地時，由于不穩(wěn)定的間歇性電弧多次不斷的熄滅和重燃，在故障相和健全相的電感電容回路上會引起高頻振蕩過電壓，實測表明健全相的過電壓幅值最高可達3.5pu，通常在3pu以下。根據(jù)多次同母線故障案例調(diào)研和分析結(jié)果可知，同母多饋線相繼跳閘事故主要由以下兩方面原因造成：一是系統(tǒng)過電壓長時間存在；二是由于配電設備和線路處于“亞健康”狀態(tài)，自身存在絕緣薄弱點。

1.1 長時間過電壓

通常情況下，系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，健全相電壓上升為線電壓。但是，在無功補償裝置的作用下，健全相電壓將進一步升高，甚至有可能達到2倍以上的相電壓水平。另外，系統(tǒng)在事故過程中出現(xiàn)的接地均屬于間歇性接地。因此，完全有可能導致間歇性弧光過電壓，從而在接地信號出現(xiàn)和消失時分別在健全相和故障相引起更嚴重的過電壓情況，其中健全相過電壓可高達3倍左右，而故障相過電壓也可達2倍左右。在故障線路切除的暫態(tài)過程中，由于電磁能量的振蕩，會引起暫態(tài)過電壓，最大過電壓水平可達到2倍以上。因此，在線路相繼發(fā)生故障、切除的過程中，會反復對非故障線路造成短時沖擊。上述過電壓情況的出現(xiàn)對系統(tǒng)絕緣造成了嚴重的沖擊，是造成絕緣擊穿，繼而導致相繼故障的主要原因。

1.2 配電設備和線路存在絕緣薄弱點

目前，行業(yè)規(guī)定對電纜的耐受工頻過電壓能力要求是承受22kV試驗電壓，即2.7倍的過電壓沖擊15min。因此，對于完好電纜線路來說，完全能夠承受事故中出現(xiàn)的過電壓沖擊。但是，對于舊損線路或存在絕緣薄弱點的線路來說，在事故過電壓的沖擊下，可能造成絕緣擊穿，從而導致單相接地故障發(fā)展為相間故障。

2 同母線饋線同時故障多維度分析

2.1 影響維度分析

根據(jù)以上對同母線饋線同時故障影響因素的分析，可以得出對深圳電網(wǎng)母線饋線同跳故障風險的影響維度，主要包括配電線路故障歷史情況和配電線路設備健康狀態(tài)。配電線路故障歷史情況反映線路過去承受過電壓沖擊情況，配電線路健康狀態(tài)體現(xiàn)配電線路是否存在薄弱點。

配電線路故障歷史情況部分包括同母線故障次數(shù)、同母線跳閘故障中饋線跳閘次數(shù)、饋線跳閘總次數(shù)、單饋線多次跳閘情況等維度。

同母線故障次數(shù)：每次同母線饋線同跳故障時，母線會承受幾分鐘甚至幾十分鐘的過電壓，對非接地故障相線路造成嚴重的沖擊。歷史同母線故障次數(shù)越多，對該母線饋線絕緣造成的沖擊影響越大。

同母線跳閘故障中饋線跳閘次數(shù)：饋線因過流保護動作后，大部分饋線將投重合閘，由于電磁能量的振蕩沖擊，會引起暫態(tài)過電壓，對非故障線路造成沖擊。

饋線跳閘總次數(shù)：饋線跳閘時有過電壓發(fā)生，對該母線段饋線絕緣造成沖擊。

單饋線多次跳閘情況：單饋線多次跳閘情況體現(xiàn)出該饋線的絕緣較薄弱，跳閘風險高，容易導致母線過電壓。

配電線路健康狀態(tài)部分包括線路屬性、高負荷饋線條數(shù)、母線投運年限（年）、存在于高風險電纜溝的饋線條數(shù)、電纜接頭個數(shù)等維度。

線路屬性：電纜線路在發(fā)生單相間歇性接地故障時易發(fā)生弧光過電壓，導致同母線跳閘故障。

高負荷饋線條數(shù)：饋線負荷高，故障電流大，導致弧光接地故障電弧不易自動熄滅。

存在于高風險電纜溝的饋線條數(shù)：高風險電纜溝內(nèi)電纜絕緣水平相對較低。

電纜接頭個數(shù)：電纜接頭因施工質(zhì)量等原因，是電纜線路的絕緣薄弱點，在同母線跳閘設備故障中占比例較高。

2.2 深圳電網(wǎng)同母線饋線同時故障多維度分析

根據(jù)2013年1月1日至2014年5月深圳電網(wǎng)10kV線路跳閘情況統(tǒng)計，從以上維度對深圳局26個消弧線圈接地系統(tǒng)變電站10kV饋線以母線為單位進行同母線故障風險分析。分析結(jié)果表明同母線故障高風險母線段7個，中風險母線段24個，低風險母線段51個。

3 配網(wǎng)運維策略建議

（1）配網(wǎng)調(diào)度考慮在高風險母線饋線故障時優(yōu)先選切高風險饋線。

（2）加強對同母線故障高、中風險母線段饋線運維，結(jié)合電纜振蕩波試驗和環(huán)網(wǎng)柜局放測試的年計劃，對同母線故障高、中風險母線段饋線電纜和環(huán)網(wǎng)柜重點優(yōu)先試驗。

參考文獻

[1] 蒙巖.系統(tǒng)電壓異常的表現(xiàn)形式分析與判斷處理[J].中國科技信息，2006，（5）.

[2] 唐大勘，惠民.10kV系統(tǒng)單相接地故障分析[J].電氣時代，2011，（6）.

作者簡介：白文慧（1986-），男，山西陽泉人，深圳供電局有限公司助理工程師，研究方向：配電運行。

摘要：配電網(wǎng)作為電力網(wǎng)的末端，直接與用戶相連，據(jù)統(tǒng)計，電力系統(tǒng)中80%以上的故障來自于配電網(wǎng)，而且多回線路同時跳閘影響范圍廣，對用戶用電體驗也有很大影響，這其中同母線饋線同時故障發(fā)生占有相當?shù)谋壤Ｎ恼聫酿伨€歷史故障情況、運行狀態(tài)以及預防性試驗等多維度分析研究此類故障的共同點，得出相應的配網(wǎng)運維策略。

關鍵詞：同母線饋線；消弧線圈；過電壓；絕緣；配電網(wǎng)

中圖分類號：TM755 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）30-0018-02

近年來，中國南方電網(wǎng)發(fā)生了多起同一變電站多條10kV饋線連續(xù)跳閘或電纜溝著火事件。據(jù)統(tǒng)計，同母多饋同跳故障點多為電纜附件等電纜線路絕緣薄弱處，同母多饋同跳故障對電纜線路的可靠運行有較大影響。自2011年1月1日至2012年12月31日，深圳電網(wǎng)共發(fā)生131起同一10kV母線出線相繼故障跳閘事件，其中，相應母線經(jīng)消弧系統(tǒng)接地108起，占82.44%，數(shù)量相對較大；經(jīng)小電阻接地23起，占17.56%。深圳電網(wǎng)經(jīng)消弧系統(tǒng)接地變電站僅79座，占38.7%，數(shù)量相對較??；經(jīng)小電阻接地變電站130座，占61.2%。由此可見，此類問題在經(jīng)消弧系統(tǒng)接地系統(tǒng)中表現(xiàn)更為明顯。

1 同母線饋線同時故障影響因素分析

隨著系統(tǒng)的發(fā)展、電壓等級的升高以及線路的增長，單相接地故障電流也隨之增大，以致許多弧光接地故障電弧不能自動熄滅。當接地故障電流又不至于達到形成穩(wěn)定電弧的程度，就可能出現(xiàn)電弧時燃時滅的不穩(wěn)定狀態(tài)。這種間歇性電弧現(xiàn)象引起了電力網(wǎng)運行狀態(tài)的瞬息改變。因為接地時健全相電壓突然升高，而電弧熄滅時電壓又會降低，在兩個健全相電纜的對地電容和線路電感之間存在充放電過程，即在電容上的電場能量重新分配的過程中會出現(xiàn)電磁能量的振蕩，從而在健全相以及故障相中產(chǎn)生遍及全系統(tǒng)的、嚴重的暫態(tài)過電壓，即弧光接地過電壓。當發(fā)生間歇性弧光接地時，由于不穩(wěn)定的間歇性電弧多次不斷的熄滅和重燃，在故障相和健全相的電感電容回路上會引起高頻振蕩過電壓，實測表明健全相的過電壓幅值最高可達3.5pu，通常在3pu以下。根據(jù)多次同母線故障案例調(diào)研和分析結(jié)果可知，同母多饋線相繼跳閘事故主要由以下兩方面原因造成：一是系統(tǒng)過電壓長時間存在；二是由于配電設備和線路處于“亞健康”狀態(tài)，自身存在絕緣薄弱點。

1.1 長時間過電壓

通常情況下，系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，健全相電壓上升為線電壓。但是，在無功補償裝置的作用下，健全相電壓將進一步升高，甚至有可能達到2倍以上的相電壓水平。另外，系統(tǒng)在事故過程中出現(xiàn)的接地均屬于間歇性接地。因此，完全有可能導致間歇性弧光過電壓，從而在接地信號出現(xiàn)和消失時分別在健全相和故障相引起更嚴重的過電壓情況，其中健全相過電壓可高達3倍左右，而故障相過電壓也可達2倍左右。在故障線路切除的暫態(tài)過程中，由于電磁能量的振蕩，會引起暫態(tài)過電壓，最大過電壓水平可達到2倍以上。因此，在線路相繼發(fā)生故障、切除的過程中，會反復對非故障線路造成短時沖擊。上述過電壓情況的出現(xiàn)對系統(tǒng)絕緣造成了嚴重的沖擊，是造成絕緣擊穿，繼而導致相繼故障的主要原因。

1.2 配電設備和線路存在絕緣薄弱點

目前，行業(yè)規(guī)定對電纜的耐受工頻過電壓能力要求是承受22kV試驗電壓，即2.7倍的過電壓沖擊15min。因此，對于完好電纜線路來說，完全能夠承受事故中出現(xiàn)的過電壓沖擊。但是，對于舊損線路或存在絕緣薄弱點的線路來說，在事故過電壓的沖擊下，可能造成絕緣擊穿，從而導致單相接地故障發(fā)展為相間故障。

2 同母線饋線同時故障多維度分析

2.1 影響維度分析

根據(jù)以上對同母線饋線同時故障影響因素的分析，可以得出對深圳電網(wǎng)母線饋線同跳故障風險的影響維度，主要包括配電線路故障歷史情況和配電線路設備健康狀態(tài)。配電線路故障歷史情況反映線路過去承受過電壓沖擊情況，配電線路健康狀態(tài)體現(xiàn)配電線路是否存在薄弱點。

配電線路故障歷史情況部分包括同母線故障次數(shù)、同母線跳閘故障中饋線跳閘次數(shù)、饋線跳閘總次數(shù)、單饋線多次跳閘情況等維度。

同母線故障次數(shù)：每次同母線饋線同跳故障時，母線會承受幾分鐘甚至幾十分鐘的過電壓，對非接地故障相線路造成嚴重的沖擊。歷史同母線故障次數(shù)越多，對該母線饋線絕緣造成的沖擊影響越大。

同母線跳閘故障中饋線跳閘次數(shù)：饋線因過流保護動作后，大部分饋線將投重合閘，由于電磁能量的振蕩沖擊，會引起暫態(tài)過電壓，對非故障線路造成沖擊。

饋線跳閘總次數(shù)：饋線跳閘時有過電壓發(fā)生，對該母線段饋線絕緣造成沖擊。

單饋線多次跳閘情況：單饋線多次跳閘情況體現(xiàn)出該饋線的絕緣較薄弱，跳閘風險高，容易導致母線過電壓。

配電線路健康狀態(tài)部分包括線路屬性、高負荷饋線條數(shù)、母線投運年限（年）、存在于高風險電纜溝的饋線條數(shù)、電纜接頭個數(shù)等維度。

線路屬性：電纜線路在發(fā)生單相間歇性接地故障時易發(fā)生弧光過電壓，導致同母線跳閘故障。

高負荷饋線條數(shù)：饋線負荷高，故障電流大，導致弧光接地故障電弧不易自動熄滅。

存在于高風險電纜溝的饋線條數(shù)：高風險電纜溝內(nèi)電纜絕緣水平相對較低。

電纜接頭個數(shù)：電纜接頭因施工質(zhì)量等原因，是電纜線路的絕緣薄弱點，在同母線跳閘設備故障中占比例較高。

2.2 深圳電網(wǎng)同母線饋線同時故障多維度分析

根據(jù)2013年1月1日至2014年5月深圳電網(wǎng)10kV線路跳閘情況統(tǒng)計，從以上維度對深圳局26個消弧線圈接地系統(tǒng)變電站10kV饋線以母線為單位進行同母線故障風險分析。分析結(jié)果表明同母線故障高風險母線段7個，中風險母線段24個，低風險母線段51個。

3 配網(wǎng)運維策略建議

（1）配網(wǎng)調(diào)度考慮在高風險母線饋線故障時優(yōu)先選切高風險饋線。

（2）加強對同母線故障高、中風險母線段饋線運維，結(jié)合電纜振蕩波試驗和環(huán)網(wǎng)柜局放測試的年計劃，對同母線故障高、中風險母線段饋線電纜和環(huán)網(wǎng)柜重點優(yōu)先試驗。

參考文獻

[1] 蒙巖.系統(tǒng)電壓異常的表現(xiàn)形式分析與判斷處理[J].中國科技信息，2006，（5）.

[2] 唐大勘，惠民.10kV系統(tǒng)單相接地故障分析[J].電氣時代，2011，（6）.

作者簡介：白文慧（1986-），男，山西陽泉人，深圳供電局有限公司助理工程師，研究方向：配電運行。