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近年来,随着配电网规模持续增长,电容电流超标严重,配电网单相接地故障时消弧能力不足的问题日益凸显。小电流接地准确选线是快速隔离接地故障的基础,由于选线原理混杂、维护不到位等问题,接地故障处置方式仍以人工试拉为主。
以前我国的配电网中性点采用经消弧线圈接地或不接地方式时,当单相接地故障发生时,允许系统带故障运行2小时。
新版《十八项反措》、《配电网技术导则》等明确要求:在不接地和谐振接地系统中,发生单相接地故障时,应按照 就近、快速隔离故障的原则尽快切除故障线路或区段。
全面提升配电网单相接地故障快速处置能力迫在眉睫。
“瞬时故障安全消弧、永久故障快速隔离”的工作原则,优化改造配网上级变电站中性点接地方式,推广接地选线、选段跳闸技术,强化对消弧线圈、小电流接地选线等关键设备的运维管理,加快推进配电自动化建设,充分发挥站内、站外接地故障处置方式的协同作用,形成配电网单相接地故障处置技术体系。
目前制约配电网单相接地故障快速处置的因素。
变电站中性点接地方式与配电网存在失配。早期投运的变电站在工程设计、设备选型等方面未采用有效的接地方式。
站内外无联动协同,接地处置低效粗放。小电流接地选线动作只发信号,无跳闸功能,无法满足对故障线路的快速隔离。站外配电自动化设备不具备零序电流和零序电压的采集功能,不能实现单相接地故障选段,无法达到就近隔离的效果,造成站内外无法联动协同,“一停全停”的接地处置方式低效粗放。
按照“瞬时故障安全消弧、永久故障快速隔离”的原则,从“供电区域、电容电流、电缆化率”,综合考虑电网整体运行方式、实用性、经济性等因素,有针对性地开展配电电缆网单相接地故障快速处置工作。从以下几个方面进行探讨。
配电电缆网隐患排查。提升消弧线圈设备运维水平。加强消弧线圈运行状态监视,对运行状况不良或容量不足的设备及时整改,注重对消弧线圈控制器的消缺治理,将接地故障发生后消弧线圈、选线装置等设备的动作情况纳入重点监控和数据统计。
提升小电流接地系统选线准确率。排查全网小电流接地选线装置零序CT方向接线,规范装置验收管理,完善维护校验流程,改造非暂态原理的小电流接地选线装置。
抓好突破点,深化系统接地方式变革35千伏系统中性点接地方式。基于稳定的网架结构,35千伏小电阻接地系统已实现核心区域全覆盖。针对现有35千伏系统向外辐射,逐步改造为小电阻接地系统。
优化配电网网络架构。持续实施配电网可靠性提升工程,10千伏配电线路联络率保持100%,“N-1”通过率达到94.6%。试点开展了变电站10千伏母线“N-1”通过率专项提升工作。严抓电容电流定期测试。利用专业队伍开展电容电流测试,并由检修人员通过不同原理进行抽检复测,每年完成一轮检测。
不断提升消弧线圈补偿能力。加强消弧线圈加装,全部消除存量电容电流超标问题。新建线路投运后及时完成消弧线圈容量校核,对电容电流超标母线及时立项治理。
定期检查装置运行工况,确保设备在运率100%。
提升配电自动化实用化水平。落实配电自动化实用化提升工作方案,应用配电线路三级保护配置,提高自动化有效覆盖水平,提高FA动作正确率。
优化站内外保护配合。采取单相接地故障三级保护配合原则,根据中性点接地方式改造和配网单相接地保护改造,编制《配电网整定计算管理实施意见》,规范定值执行,实现闭环管理。小电流接地选线装置实现跳闸功能后,将选线装置纳入继电保护装置管理范畴。
三级保护推广方面。进一步提高配网断路器和保护装置配置率,提升“分界+分支首端+出线”三级保护配置率。
新建变电站10千伏系统中性点接地方式。选用消弧线圈或消弧线圈并小电阻接地方式。
已投运变电站10千伏系统中性点接地方式。根据电容电流实测值,按照轻重缓急对10千伏不接地系统变电站加装消弧线圈,同步完善小电流接地选线跳闸功能。针对未预留消弧线圈安装位置的地下变电站,借鉴分布式补偿的策略,将10千伏消弧线圈安装在开关站、配电室或环网柜处。
加快配电自动化建设。结合世界一流配电网建设,注重设备选型,选用具备零序电流、零序电压采集功能的设备,为实现故障自动定位、精准隔离和非故障区段快速自愈创造条件。
拓展智能配变终端应用。继续扩大智能配变终端覆盖范围,试点应用智能配变终端与用户表计实时交互技术,实现配电台区运行状态实时监测,第一时间获取低压故障信息,减少客户的故障停电感知。
拓展故障定位新途径。建设中低压故障测距系统,完善线路及开关参数,输入故障类型、故障电流即可测算故障区间,故障测距准确率达92%,线路巡线时长同比降低了34%。
加强设备运维管理。完善消弧线圈运行维护管理规定,多专业协同,监运管并举。建立调控、供服、变电、配电、营销等多专业配电网单相接地故障处置协同机制,注重专业间信息融合交互。
加强消弧线圈运行数据监视,提高设备日常巡视质量,改善设备运行环境,及时消除设备缺陷。坚持每月召开工作例会,加强各部门沟通协调,及时解决存在的各种问题。9月份完成剩余6组消弧线圈运行信息接入。
加强大修技改项目储备。加大容量不足的消弧线圈改造力度。利用更换下来的消弧线圈,结合变电站负荷切改情况,对消弧线圈进行轮换,改善消弧线圈容量不足的状况。
努力解决监控数据不刷新的问题。部分消弧线圈控制器在运行过程中会出现死机的现象,造成监控数据不刷新,影响监控。从运行环境、数据采集时间等方面找到问题根源并加以解决。
跟踪接地选线经自动化系统自动跳闸技术试运行情况。对每一事件进行分析,持续改进完善.
各专业动态掌握工作的进展和流程,对关键环节实时监管、评价,切实保障单相接地故障的快速高效处置,有效提升配电网运行和优质供电服务水平。
参考文献:
1、《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》 国家电网
2、顾欣欣等《配电网自愈控制技术》 中国电力出版社