大城市配電電纜單相接地故障快速處置
為進(jìn)一步提升配電網(wǎng)供電可靠性, 降低大城市配電電纜單相接地故障引發(fā)電纜通道火災和大面積停電事件風(fēng)險,國網(wǎng)遼寧電力依據國家電網(wǎng)有限公司下發(fā)的《關(guān)于加強配電電纜網(wǎng)單相接地故障快速處置工作的指導意見(jiàn)》中提出的工作思路,決定開(kāi)展大城市配電電纜網(wǎng)路單相接地故障快速處置能力提升工作。
沈陽(yáng)市作為東北地區中心城市,正處于快速發(fā)展和建設過(guò)程中,且配網(wǎng)規模及復雜程度相對較大。因此,綜合考慮上述因素,在國網(wǎng)沈陽(yáng)供電公司開(kāi)展小電流接地選線(xiàn)跳閘裝置的試點(diǎn)工作。優(yōu)先選擇220千伏三繞組變電站且10千伏均為電纜線(xiàn)路(共計4座220千伏變電站)作為試點(diǎn)開(kāi)展小電流接地選線(xiàn)跳合閘裝置建設應用。并于2017年8月開(kāi)始實(shí)施改造,12月末前4座變電站小電流選線(xiàn)跳合閘裝置全部投運。
歷經(jīng)一年半的運行,4座變電站小電流接地選線(xiàn)跳合閘裝置正確動(dòng)作率為98%以上。配電電纜單相接地故障快速處置初見(jiàn)成效。
裝置安裝點(diǎn)位選擇
沈陽(yáng)勸工、太原、順城、寧官4座變電站具備較高的安全運行需求,站內66kV饋線(xiàn)與10kV饋線(xiàn)電纜路徑臨近,發(fā)生接地故障時(shí),10kV電纜設備存在放電隱患,快速切斷故障線(xiàn)路可以保證非故障電纜安全運行,防止事故范圍擴大,降低火災風(fēng)險。
在10kV側裝配小電流接地選線(xiàn)跳合閘裝置,實(shí)現電纜線(xiàn)路單相接地故障選線(xiàn)跳合閘功能,具體配置方式如下表所示,分別在每個(gè)變電站裝配了兩組選線(xiàn)裝置。
在小電流接地選線(xiàn)跳合閘裝置安裝過(guò)程中,電纜接線(xiàn)時(shí)有誤觸帶電設備的風(fēng)險,因此多次組織國網(wǎng)沈陽(yáng)供電公司召開(kāi)施工方案研討會(huì ),確保施工安全。為保證設備調試質(zhì)量,研究接地選線(xiàn)裝置調試方法,并編制試驗報告,指導現場(chǎng)設備調試。
技術(shù)原理及動(dòng)作邏輯
當配網(wǎng)系統發(fā)生接地故障時(shí),小電流接地故障選線(xiàn)跳合閘裝置研判接地線(xiàn)路的故障電流,從而快速切斷故障線(xiàn)路。故障發(fā)生5秒后,裝置對選定的線(xiàn)路發(fā)出跳閘命令,同時(shí)阻止保護重合閘動(dòng)作,如果接地故障消失確認為選線(xiàn)正確。
如果開(kāi)關(guān)跳閘后接地現象未消除,選線(xiàn)裝置會(huì )在2秒后對已切除的線(xiàn)路發(fā)出合閘命令,再次進(jìn)行選線(xiàn)。在接地線(xiàn)路跳閘后,配網(wǎng)調控人員通過(guò)逐級、逐點(diǎn)試送的方式判斷接地故障范圍,組織運維人員查清原因并處理故障。
截至2019年6月,4座變電站的小電流接地選線(xiàn)裝置共計動(dòng)作跳閘53次,其中52次選線(xiàn)正確,1次錯誤跳閘因系統運行方式發(fā)生變化,選線(xiàn)裝置參數設置未及時(shí)變更導致誤選,小電流接地選線(xiàn)跳合閘裝置正確動(dòng)作率為98%以上。
不斷升級,基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的配電感知技術(shù)
接下來(lái)國網(wǎng)沈陽(yáng)供電公司將密切跟蹤現有選線(xiàn)裝置運行情況,積累運行經(jīng)驗。對小電流接地選線(xiàn)跳閘裝置進(jìn)行升級,主要包括:按照國網(wǎng)公司設計標準對端子排布置進(jìn)行改進(jìn)、完善面板顯示內容實(shí)現線(xiàn)路實(shí)時(shí)狀態(tài)顯示、增強人機對話(huà)功能,使裝置具備定值、報告、錄波打印等。
研制移動(dòng)式采集監測終端,采用多通道信息融合傳感技術(shù),監測變電站內選線(xiàn)裝置的運行狀態(tài)。通過(guò)配網(wǎng)運行大數據分析及綜合評估,進(jìn)一步提高選線(xiàn)裝置準確率,實(shí)現系統故障遠程分析、實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測、多渠道信息發(fā)布等功能,促進(jìn)選線(xiàn)技術(shù)的改進(jìn),指導配電網(wǎng)接地方式的調整,提高配網(wǎng)供電可靠性。
統計分析試點(diǎn)單位配網(wǎng)單相接地故障運行數據,以單相接地故障次數、選線(xiàn)正確率、平均選線(xiàn)切除時(shí)長(cháng)、故障平均處理時(shí)長(cháng)作為主要指標對單相接地故障選線(xiàn)跳閘裝置的有效性進(jìn)行評價(jià)。2021年,實(shí)現全部配網(wǎng)電纜線(xiàn)路和50%以上架空線(xiàn)路(含混合線(xiàn)路)單相接地故障快速選段并就近隔離。