摘要：本文针对“11.22黄岛输油管爆炸事件”事故抢修电力设备恢复供电时，多条10kV配电线路存在送电不成功的现象，从配变励磁涌流的产生及特点等方面剖析了此事件原因及影响。基于配变励磁涌流产生原理及特点，综合现有抑制配电线路励磁涌流和提高配网可靠性的措施，提出利用10kV配电线路保护配合抑制励磁涌流的控制策略，并结合青岛供电公司的配网改造进行了验证，达到预期效果，具有很好地推广应用价值。

    2013年“11.22黄岛输油管爆炸事件”对青岛市黄岛区城区造成了巨大的破坏，供电设施大面积损坏。其中，一座35kV变电站因受损严重而全站停电，多条35kV和10kV线路倒杆断线，造成了黄岛城区大面积停电。经过青岛供电公司十余小时的努力抢修，受损设备及线路具备送电条件。但是，在送电过程中，多条10kV线路送电后即刻出现瞬间跳闸，导致送电失败，然而将线路分段开关依次拉开再逐步送电，则送电成功，这期间再不会发生跳闸。事后，对站内及线路进行巡视，并未发现故障点；同时对变电站的设备及保护装置情况等进行检查，也未发现任何异常。为此，对近两年的10kV线路送电跳闸情况进行了排查和汇总，发现多条10kV出现类似情况。经分析，上述10kV线路存在供电路径较长、所带配变较多、负荷较重的共同特征。由此可认为导致以上情况的原因是客户进线开关带失压脱扣功能，故障后配变的负荷被甩，配变空载运行，而线路瞬间合闸时产生的励磁涌流超过了10kV线路的保护定值，进而造成了线路保护误动作。而此事件中的多条10kV线路所带的配变总容量都已远超过10MVA，在线路合闸瞬间产生的励磁涌流相互叠加，总和超过了线路过流11段定值，进而造成线路保护误动作、开关跳闸，送电失败。
    目前，10kV线路的主保护多采用瞬时电流速断保护、限时电流速断保护和过电流保护相结合的阶段式电流保护。青岛地区的配电线路普遍采用瞬时电流速断及过电流相结合的电流保护方式。通常，过电流保护要考虑线路保护的灵敏度，定值设置较小，尤其在线路较长而阻抗很大时就更小，而送电时产生的励磁涌流值经多次叠加后可能会接近或超过过电流保护的定值，最终在线路合闸时触发线路保护误动作。这种情况在10kV线路所带配变数量较少、容量较小或线路阻抗较小时并不突出，因此往往得不到足够重视。综上所述，为解决配电线路送电时出现励磁涌流进而引起线路开关跳闸的问题，本文对如何利用配网自动化系统来抑制配电线路中的励磁涌流、提高配网可靠性进行探讨。

    1 配变励磁涌流产生的原理及特点分析
    1.1配变励磁涌流产生的原理
    励磁涌流是一种用来建立磁场所需要的电流。当变压器在空载运行建立主磁通时，在一次绕组中将会产生一定的空载电流I0，这个空载电流I0就是励磁涌流。正常情况下，当配变稳定运行时，铁芯回路中产生的主磁通总是滞后于一次侧外加的电源电压90°，建立的磁场相对稳定，铁芯也不会出现饱和现象，所需励磁涌流相对较少，一般不会达到配变额定值的10%。但是，因不确定因素使配变的铁芯接近或达到饱和状态时，励磁涌流就会急速增长。研究表明，配变空载合闸或在切除部分负荷后的送电过程中就会产生大量的励磁涌流。根据磁链守恒定律，在配变空载合闸瞬间，外加电源会在配变铁芯中产生一定量的偏磁。假如外加电源的电压值刚好为零，由配变铁芯的主磁通与外加电压间的相位关系可推算出此时建立的磁通就是负的最大值（设为＋φm）。因为配变铁芯中的磁通是不会发生突变的，假设在不计人剩磁的情况下，空载运行前配变铁芯的磁通恰好为零，那么在空载合闸瞬间铁芯磁通就会保持不变，仍然为零，所以配变就必须要由另一个磁通来继续保持状态平衡，而这个新的磁通就是由励磁涌流产生的具有非周期分量的磁通（设为＋φm）。此时，配变的主磁通就可认为是相互叠加的两种不同磁通。在最不理想的状况下，配变中的磁通最大值将会达到正常状态下的数倍，此时再考虑剩磁就将出现铁芯过饱和的现象。因为铁芯具有磁化特性，其需要的励磁涌流就会急剧增加，达到正常状态时的60倍甚至更多，这将是配变额定电流值的6倍以上。但在配变的绕组回路中还有一定量的电阻，励磁涌流将会逐步衰减，最后恢复到正常时的水平。研究发现，配变励磁涌流的大小与配电安装地点与电源的距离、配变容量、电力系统容量、衰减时间等相关，必要时还要考虑铁芯中剩磁的大小、方向及铁芯的材料性质等因素。配变的容量越大，励磁涌流的倍数就会越小，但衰减的时间常数将会越长。综上所述，励磁涌流将会存在相当长的一段时间，一般恢复到正常状态需要数十秒，这就是10kV线路送电时产生励磁涌流过大将导致线路保护发生误动作的根源。

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