10 kV線路故障的后臺監(jiān)控系統(tǒng)報警信息分析

王慧東，吳國玲，張 雷，4

（1 遼寧大唐國際阜新煤制天然氣有限責(zé)任公司，遼寧阜新123000；2 遼寧省煤制天然氣工程技術(shù)研究中心，遼寧阜新123000；3 遼寧省煤制天然氣工程研究中心，遼寧阜新123000；4 遼寧大唐國際阜新煤制天然氣有限責(zé)任公司企業(yè)博士后科研基地，遼寧阜新123000）

變電所后臺監(jiān)控系統(tǒng)不僅可以通過畫面編輯系統(tǒng)把所有電氣設(shè)備的斷路器、隔離小車、接地刀閘等變位狀況通過后臺監(jiān)控系統(tǒng)上傳給值班員，而且能夠把各種遙測、遙信、遙控等量值通過對時精度為ms級的GPS衛(wèi)星對時系統(tǒng)準(zhǔn)確地上傳給值班員。值班員通過報警、事件記錄、保護(hù)信息等窗口完成對所有上傳信息的監(jiān)視和測控等工作，同時可以點擊與動態(tài)數(shù)據(jù)鏈接的圖元來實時控制系統(tǒng)的運行。

1 事故概況及經(jīng)過

由于變電所后臺監(jiān)控系統(tǒng)具備上述功能，假如66 k V變電所發(fā)生兩條10 k V饋出線路同時跳閘，則故障原因的分析和查找就能順利完成。有的變電所10 k V饋出線路有幾十條，如果只通過中央信號系統(tǒng)報警，再根據(jù)指示燈和光子牌查找對應(yīng)跳閘回路以及跳閘原因，勢必耽誤查找斷路器跳閘原因時間，尤其是在多回路同時跳閘時，更是無從下手查找是哪一條10 k V回路先跳閘。

基于上述原因，在這里本文借用石化系統(tǒng)的某一66 k V變電所10 k V饋出線路曾經(jīng)發(fā)生的問題來說明一下，66 k V變電所兩條10 k V回路跳閘表現(xiàn)為10 k V高壓室發(fā)出電氣短路崩開聲音，同時有玻璃震碎、冒煙以及刺鼻的電氣絕緣設(shè)備燒焦的氣味等現(xiàn)象。后臺監(jiān)控系統(tǒng)退出相關(guān)畫面不時閃動，同時通過報警窗口打出各相關(guān)裝置動作的具體時間和動作原因的文字報警信息，報警信息縮略如表1。

表1 告警窗口

根據(jù)報警窗口中的時間、文字可推測最近時間段那些饋出回路及其相關(guān)電氣設(shè)備出現(xiàn)異常情況，并認(rèn)真核查報警窗口。篩選表1中報警中的主要信息，發(fā)現(xiàn)10 k V廠區(qū)1＃線斷路器跳閘，10 k V廠區(qū)2＃線斷路器跳閘，比較斷路器跳閘時間，發(fā)現(xiàn)10 k V廠區(qū)1＃線斷路器跳閘早于10 k V廠區(qū)2＃線斷路器跳閘時間。到10 k V高壓室查看，發(fā)現(xiàn)10 k V廠區(qū)1＃線開關(guān)柜后柜門被鼓出，同時有煙氣及刺鼻氣味冒出，斷路器已經(jīng)跳閘。搖出開關(guān)小車，經(jīng)驗電器驗電該出線側(cè)無電，合上接地刀閘，打開前后所有柜門，吹走煙氣，用抹布擦凈相關(guān)設(shè)備，發(fā)現(xiàn)10 k V廠區(qū)1＃線開關(guān)出線一相避雷器炸裂，同時其它兩相避雷器和兩相電流互感器也有不同程度的損傷，電纜頭三叉口處有燒焦現(xiàn)象。

2 事故原因分析及處理

根據(jù)有關(guān)兩個斷路器跳閘報警信息時間，發(fā)現(xiàn)10 k V廠區(qū)1＃線斷路器跳閘早于10 k V廠區(qū)2＃線斷路器跳閘，10 k V廠區(qū)1＃線開關(guān)柜損傷較嚴(yán)重，短時間不能送電，而10 k V廠區(qū)2＃線開關(guān)柜沒有任何損傷，查明跳閘原因后，即可以送電。10 k V廠區(qū)2＃線跳閘動作于過流一段，可能是電纜線路發(fā)生了相間短路。于是派人從變電所出發(fā)沿10 k V廠區(qū)2＃線電纜橋架巡視線路。結(jié)果在線路中間發(fā)現(xiàn)有施工的吊車壓壞道路發(fā)生傾斜，致使吊臂碰到10 k V廠區(qū)2＃線電纜橋架，使電纜橋架發(fā)生嚴(yán)重變形，打開電纜橋架上蓋，發(fā)現(xiàn)其中一條電纜有破損現(xiàn)象，馬上做好該回路的技術(shù)措施和組織措施，叫外線班電工處理該電纜故障，在該電纜故障處做中間接頭并裝盒。經(jīng)過高壓電纜試驗，完全符合要求。然后10 k V廠區(qū)1＃線線路一次送電成功。10 k V廠區(qū)1＃線線路和10 k V廠區(qū)2＃線線路所在10 k V系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 10 k V系統(tǒng)圖

10 k V廠區(qū)2＃線運行正常后分析10 k V廠區(qū)1＃線線路開關(guān)柜故障情況。由于10 k VⅠ、Ⅱ段母線并聯(lián)運行，因此10 k V廠區(qū)1＃線和10 k V廠區(qū)2＃線的跳閘有一定的聯(lián)系。于是派人從變電所出發(fā)沿10 k V廠區(qū)1＃線線路電纜橋架巡視線路沒有發(fā)現(xiàn)問題。經(jīng)工作人員用清洗劑認(rèn)真擦干凈10 k V廠區(qū)1＃線線路開關(guān)柜內(nèi)所有電氣元件后發(fā)現(xiàn)，10 k V廠區(qū)1＃線開關(guān)柜出線側(cè)電纜頭三叉口處不僅燒傷較嚴(yán)重，而且有一裂口，像是刀傷。而10 k V廠區(qū)1＃線開關(guān)保護(hù)動作是過流一段動作，可能是在最初電纜頭制作時安裝人員位使用剝線鉗等專用工具，使用電工刀切割導(dǎo)線絕緣層時，用力不適當(dāng)切傷芯線或損壞絕緣層。沒有發(fā)現(xiàn)該隱患而正常安裝使用，經(jīng)查資料該電纜頭在投入運行前已通過試驗并完全合格。是因為該電纜是交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜絕緣性能較好，傷口不深而且受傷處沒有任何灰塵等雜質(zhì)，由于試驗為正常電纜試驗，而不是破壞性試驗，因此當(dāng)時試驗合格，運行人員才按規(guī)定投入該回路運行。根據(jù)后臺監(jiān)控系統(tǒng)報警信息，10 k V廠區(qū)1＃線斷路器跳閘早于10 k V廠區(qū)2＃線斷路器跳閘時間，說明在10 k V廠區(qū)2＃線發(fā)生相間短路之前，有一相先發(fā)生金屬性接地。由于10 k V電力系統(tǒng)為中性點不接地系統(tǒng)，當(dāng)有一相發(fā)生了接地，非接地相的對地電壓由相電壓升高為線電壓，而發(fā)生金屬性接地時，健全相的最大過電壓為2.5倍發(fā)生金屬性接地或穩(wěn)定電弧接地相之前電壓，未接地相系統(tǒng)電壓瞬間升高，致使10 k V廠區(qū)1＃線有問題的電纜頭三叉口受傷處高電壓致使電纜絕緣擊穿。發(fā)生相間對地短路，同時燃起電弧，短路電流弧光同時作用于氧化鋅避雷器和電流互感器上，致使一相避雷器炸裂，其它設(shè)備也遭到不同程度的灼傷，而且同時發(fā)出大量的熱浪鼓開了開關(guān)柜的后門，致使10 k V高壓室附近玻璃震碎。原因找到后，工作人員馬上重新給10 k V廠區(qū)1＃線線路電纜重新做頭，更換避雷器和電流互感器，按規(guī)定試驗合格后，投入運行，一次成功。

3 防止同類事故的措施

經(jīng)過這次兩個10 k V回路同時跳閘故障原因的分析，使我們得到以下教訓(xùn)：①做任何工作，從最初就應(yīng)嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，不可一點馬虎大意，如果安裝時安裝人員在制作安裝電纜頭時做到剝切導(dǎo)線的絕緣層時，應(yīng)用專用剝線鉗；②如果采用電工刀剝切絕緣層時，刀刃以斜角切割，沒有損壞未剝部分絕緣層；③如果安裝制作人員認(rèn)真檢查并及時發(fā)現(xiàn)該問題，10 k V廠區(qū)1＃線斷路器就不能跳閘，也不能造成該線路所代裝置大部分設(shè)備停機(jī)，給生產(chǎn)造成嚴(yán)重的影響，同時運行單位也應(yīng)加強設(shè)備的驗收過程管理，盡早介入施工單位的具體工作，確保驗收工作不留死角，杜絕安全隱患的發(fā)生。

4 結(jié) 語

在兩條10 k V饋出線路同時跳閘故障出現(xiàn)時得益于后臺監(jiān)控系統(tǒng)的各種記錄及信息，沒有這些，就不能如此快速的分析故障原因，查找問題，更不能如此及時地把兩條10 k V饋出回路處理完好，并全部一次送電成功，把單位的損失減到最小。