概述港口10kV供电设备故障分析及防范措施.doc

1、概述港口 10kV 供电设备故障分析及防范措施【摘要】本文主要对港口 10kV 供电设备常发生的故障进行了分析，找出事故原因，并提出了相应的防范措施，以促使 10kV 电网在港口供配电改扩建工作中有的放矢，并促进运行管理工作趋向科学化。 【关键词】10kV；供电设备；故障：防范措施 中图分类号： U270.38+1 文献标识码： A 文章编号： 1、前言 随着科学技术的迅速发展，使得我国经济的发展步伐不断加快，与之带来的是用电量的逐年增加，增加比例一般是 10%左右，在这样的情况下，保证电网安全可靠的运行是当前重要任务之一。就本人所从事的港口供配电管理而言，供电设备由建港初期的 1 座 110

2、KV 变电站，6 座10KV 变电站，增加至现在的 4 座 110KV 变电站，60 多个 10KV 变电站及箱式站。供电设备随着港口建设的发展快速增加，其运行状态的好坏与港口生产和建设息息相关，而 10KV 供电设备在供配电网络中占有举足轻重的地位，如其发生故障将对港口生产和建设将造成严重影响。本文根据港口供电的特性，就易发生故障的 10kV 供电设备进行故障分类统计分析，找出存在的薄弱点，积极探索防范措施，提高供配电网的供电可靠性，进而保障港口各工作的顺利进行。 2、10kV 供电设备常见故障分析 10kV 供电系统主要是由一次系统和二次系统构成。一次系统设置较为简单，其构造系统也比较直观

3、，发生故障的可能性较小，且故障排除也相对简单；二次系统由于包括了大量的继电保护装置、自动装置和回路装置等，相对复杂，出现设备故障的可能性较大，故障排除方面也较困难。根据日常管理来看，主要存在如下问题： 2.1、继电保护配置不当 10kV 线路应配置继电保护 10kV 线路配置继电保护装置是非常必要的，主要是由于继电保护装置对过流保护的时限在 05s 以内，这样的电流速断保护主要是针对变配电所引出的线路应装设瞬时电流速断保护。当瞬时电流速断保护不能满足选择性动作时，应装设略带时限的电流速断保护装置。 2.2、变压器故障 变压器故障主要有异常响声、温度异常、喷油爆炸、严重漏油、套管闪络。主要表现为

4、：铁芯局部短路造成发热，致使绝缘损坏；线圈匝间或层间短路、断线，对地击穿；分接开关触头接触不良灼伤或放电；套管对地击穿或放电，变压器油位低、有冒烟、发热、凸肚等现象。 2.3、线路故障 港内配电线路，包括 10kV（6kV）高压线路和低压线路一般采用电缆线路，敷设方式根据现场及设备的不同等因素各不同，这主要是由港口作业和工作环境决定的。电缆线路故障主要有接地故障、短路故障、闪络故障、复合型故障等，这些故障易造成 10KV 开关柜故障跳闸（过负荷跳闸、速断跳闸等） 。根据多年工作经验，笔者认为线路故障出现的原因主要包括以下几个方面：第一，由于线路自身使用年限过长，在线路电压过高、输电量超负荷、用

5、电设备的荷载过高的情况下，造成了线路（过负荷）跳闸、线路低电压等故障情况；第二，线路在设计和敷设阶段，没有较好地预测到港口发展状况，造成了线路的电量负荷能力不足，当负荷输送量过大时，很容易造成输电线路的损毁或者供电设备的损害等。敷设阶段的野蛮施工，易造成电缆外护套损伤，线芯损伤等，也是造成线路故障的原因之一。第三，电力工作人员对线路的巡视维护工作不到位，现场施工对原敷设线路造成伤害，导致出现线路故障。 2.4、TA 饱和情况造成的故障 所谓 TA 饱和情况，也就是指电流互感器的饱和状况。这种情况的发生，通常是电流互感器铁芯中的磁通达到饱和状态。由于磁通密度与感应电势成正比，因此，TA 饱和的情

6、况很容易造成电流或回路感应电势的增大。例如，当电流互感器的磁通饱和时，可能会出现二次负载阻抗增大的情况，若在同样的电流下，二次负载阻抗的增大很容易造成二次回路感应电势增大。或者当在同样的负载阻抗情况下，二次电流越大，感应电势就越大，这两种情况都会使铁芯中磁通密度增大，而当磁通密度大到一定值时，将会出现电流互感器的严重饱和情况，也就是 TA 严重饱和，这样的情况将会导致一次电流全部变成励磁电流，二次侧感应电流为零，流过电流继电器的电流为零，保护装置就会拒动。保护装置拒动将会导致在出现电流过大或电压过强的情况下，10kV 供电设备不能得到及时地断电，极易造成设备故障和损坏等问题。 3、10kV 供

7、电设备故障的防范措施 3.1、合理选择继电保护 港口供电系统因其独特的工作特性，对于供电系统的可靠性、速动性、选择性、灵敏性的要求更高，然而在供电系统的设计中，关于变电所综合继电保护方面没有得到相关人员的足够重视。 在实际运用中，港口供电系统高压断路器提供的测量用电流互感器，不同变比的情况下，大多选用 5P10 型的互感器，其表示测量精度为5%（不大于） ，准确极限值为 10，即该电流互感器一次侧的极限电流值为一次侧额定值的 10 倍。而目前港口供电系统大多采用 110/10KV 的终端站，如此供电系统在最大运行方式下的短路容量很大，即短路电流将偏大，对于变比较小的电流互感器，在出现短路故障的

8、时候，由于电流互感器达到饱和状态，已经满足不了继电保护的要求了。35/10KV 的终端站也存在这种情况。 3.2、加强对变压器的保养维护工作 针对加强变压器的养护维护工作，作者在此谈一下自己的经验，本人认为主要从两方面入手即： （1）加强日常巡视、维护及定期检测；（2）防止外力破坏。 3.3、加强线路管理 加强线路管理可以从以下几方面做起： 第一，加强线路运行分析管理。 第二，加强线路特殊区段管理。 第三，加强线路巡视管理。 第四，加强配电线路的维修维护管理。 运行主管部门应合理安排检修计划，加强电力设施保护力度，应做好检修计划，如期进行线路检修，及早将影响线路安全运行的重大缺隐和事故隐患处理

9、掉，争取做到防患于未然。 3.4、合理防止 TA 饱和情况的出现 防止 TA 饱和，根据本人多年工作经验，认为应从以下几方面入手：第一，限制短路电流。第二，减小 TA 的二次荷载。第三，减小电流互感器的二次负载。减小电流互感器的二次负载。要选用交流功耗小的继电保护装置并尽可能将继电保护装置就地安装，缩短二次电缆长度。减小TA 的二次额定电流，将二次额定电流从 5A 降至 1A。 4、结尾 总之，10kV 供电设备是港口供电的重要组成部分，正常供电的重要环节，点多线长面广，运行环境较为复杂，它的安全运行水平直接影响供港口的正常运转。我们应重视 10kV 电网的管理，在实践中总结经验，做好各方面的运行管理工作，积极应用新技术、新设备，预防各方面故障的发生，提高其供电可靠性，从而保证电网的安全、经济和稳定运行，更好地满足社会经济发展的需要。 【参考文献】 1王子庄.10kV 城市配网普见故障成因及防范措施.科技与生活,2010（15） 2张书旗.线路故障与供电可靠性措施探讨J.西北电力技术，2004（6） 3王有的.10kV 配电网故障检测方法研究J.装备制造技术,2009（7）