某10KV系统主接线的改造分析

某 10KV系统主接线的改造分析

孙华昆

华沃（枣庄）水泥有限公司 山东省枣庄市 邮编 277100 

摘 要：电能作为企业各项生产工作正常进行的基础，为了确保企业生产工作的顺利进行，就要确保电能的持续稳定供应。本文对某企业10KV系统主接线系统的整体情况进行了一定的论述，在此基础上，结合10KV系统主接线的工作特点，对其运行过程中存在的问题进行了比较深入的分析研究，并提出了具有一定针对性的改善措施，有助于提高10KV系统主接线的运行质量，进而为企业提供持续稳定的电源供应。

关键词：10KV；主接线；改造

1 前言

10KV系统的主接线运行情况对于企业电能的持续稳定供应具有十分重要的现实意义，但是在10KV系统主接线实际的运行过程中，往往会受到多种不利因素的影响，进而导致其出现各种不同程度的故障，这就会影响企业生产工作的顺利进行。因此，为了保障企业正常的生产运行，就要对10KV系统主接线运行过程中存在的问题进行系统全面的分析研究，并结合企业的实际情况，采取有针对性的改造控制措施，进而有助于及时排除主接线存在的故障，确保10KV系统的主接线始终处于良好的工作状态，从而为企业带来良好的经济效益。

2 系统情况

2.1 10KV系统

（1）10KV系统中共设有3个10KV配电站，（电力室）分别为粉磨站、原料站、窑头站；均为供电公司的直配系统；

（2）粉磨站和原料站均有两段母线，两条进线电源。窑头站设一段母线，一条进线电源；公司共计有5条进线电源，均引自于上一级翼云站10KV系统；

（3）每段母线的PT柜位置均有一台某电公司的消弧消谐装置，共计5台。

2.2 系统运行情况

（1）在正常生产中，设备处于停车状态时，消弧消谐装置经常动作，并发出报警信息，多方面查找，系统内没有接地故障点；

（2）山亭供电局监控中心（山亭调度室）经常告知在公司10KV系统内有单相接地的故障存在；但在公司系统内又找不到真正的故障点；

（3）翼云站次发生报警事故，均与公司系统中的消弧消谐装置动作相关联。

3 事故原因分析

消弧消谐装置的工作原理是当发生弧光接地时，微机控制器根据系统的UA、UB、UC、UΔ四个电压量的变化进行判断后，向故障相的单相真空接触器发出动作指令，将故障相的弧光接地转为金属性接地，达到彻底熄弧的目的，在同一电压等级中只使用一台消弧消谐装置就可以解决整个系统中的弧光接地故障；但是公司在粉磨站、原料站、窑头站中10KV各段母线均安装一台消弧消谐装置，另外公司各电力室又均属于供电局的直配系统，当公司内部或是外部发生单相弧光接地，公司电力室中5台消弧消谐装置均会全部动作，在故障相上增加多个金属性接地点，这样就会带来以下几方面的安全隐患：

3.1 运行人员不易找到真正的故障点以及失去供电的连续性

当公司10KV系统内部、外部任何地方只要有一处发生单相弧光接地，公司的所有消弧装置都会同时动作，在故障相上增加多个金属性接地点。倘若是在公司的外部发生单相弧光接地故障，此时上一级变电站（供电局）无论采取任何查找故障的方法，都会认为在公司的粉磨站、原料站和窑头站中发生单相接地，而对于真正的故障点却无法找到，只有在公司的所有消弧消谐装置都全部复位后，才能找到真正的故障点。根据国家电网在《安规》里的要求：“在中性点非直接接地的系统中，发生单相接地故障时，系统可以带故障运行2小时，2小时后还是找不到故障点，必须将系统停电进行查找，直到找到故障点方可送电运行”。因此，由于在粉磨站、原料站和窑头站使用了消弧消谐装置，不仅带来了找不到真正故障点的问题，还会带来无法保证供电的连续性，经常造成停电的问题。

3.2 易引起相间短路，导致10KV总进线开关跳闸的事故发生

（1）当发生单相弧光接地时每台消弧消谐装置都应全部正确动作，如果有一台消弧消谐装置发生误判，将健全相的真空接触器合上时，将会引起系统中发生相间短路的事故；

（2）当系统中发生暂时性弧光接地时，该系统中的消弧消谐装置将全部动作，将故障相转为金属性接地，倘若在所有的消弧消谐装置没有全部复位时，其他相再发生弧光接地，此时高压限流熔断器将不能及时熔断，就会造成相间短路的事故发生。

3.3 消弧消谐装置中的高压限流熔断器将无法正常选择

当系统先后两相发生单相弧光接地或消弧消谐装置发生误动时，高压限流熔断器将会依据其自身的物理特性快速的熔断，切一个接地点，保障系统可以持续运行，不至于发生停电的事故。而消弧消谐装置中的高压限流熔断器是依据系统对地电容电流的大小来合理匹配的，如果有一台消弧消谐装置发生误动或是发生多相单相弧光接点时，多台消弧消谐装置都会根据各自的微机控制器判断快速动作，此时，由于高压限流熔断器不能正确的匹配，就不会及时的将短路故障切除，最终，造成10KV总进线开关跳闸的事故发生。

3.4 消弧消谐装置在复位时，造成PT烧毁和熔断器熔断

对于中性点不接地系统，当系统发生单相接地时，故障点流过电容电流，未接地的两相相电压升高√3倍。但是，一旦接地故障点消除，非接地相在接地故障期间已充的线电压电荷只能通过PT高压线圈经其自身的接地点流入大地，在这一瞬间电压突变过程中，PT高压线圈的非接地两相的励磁电流就要突然增大，甚至饱和，导致健全相的PT烧毁及PT高压限流熔断器熔断的事故发生。这也是在现行的电力系统中3～35KV的PT频繁发生事故的主要原因,消弧消谐装置复归对地电流的瞬间转移和变化极易导致PT保险断和PT烧毁事故。

4 解决方案

将消弧消谐装置中的真空接触器、高压限流熔断器、组合式过电压保护器、零序电流互感器拆除，保留柜体内的电压互感器以及高压熔断器，改造前后的结构形式如下图所示。通过改造后，10KV系统主接线的运行质量得到有效提高，为企业正常的生产工作提供持续稳定的电源供应。

图1 10KV系统改造前的主接线图

图2 10KV系统改造后的主接线图

5 结语

总而言之，本文结合某企业10KV系统主接线运行过程中存在的问题进行深入的分析研究，并结合企业的生产运行特点，制定了有针对性的改造措施，进而能够在一定程度上提高主接线的运行质量，从而为企业生产工作的顺利开展建立良好的基础。

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作者简介：姓名 ： 孙华昆   性别： 男      名族：  汉    籍贯：山东枣庄市人

学历：大专 毕业于济南大学  现有职称：技术员   研究方向：电气工程