输电线路故障解析论文_韩洪记

输电线路故障解析论文_韩洪记

(国网山西省电力公司古县供电公司 山西临汾 042400)

摘要:输电线路线路长、点多、面广遇到故障后,排除故障是一件非常棘手的事情。本文从数据、分析、巡视三个重点方面对线路故障进行分析,从而能快速找到解决故障的切入点。

关键词:故障;数据;分析;巡视

1 引言

作为线路的运行部门最不愿听到或最头疼的莫过于接到调度部门“某线路跳闸”的通知,但输电线路固有的“点多、面广、线路长和运行条件恶劣”的特点,决定了线路运行部门时常要接到这样的电话。如何组织事故巡视?如何尽快找到故障点?下面就如何更有效地组织输电线路的故障查找工作谈几点个人的看法。

2 输电线路运行故障分析

2.1自然因素

(1)风灾因素

输电线路有很大一部分都地处山丘和地形较为复杂的地方,线路很长,可以说是蜿蜒起伏,有些线路还会处在周边绿化很不好的沙丘和交通干线附近,当遇到风级很大的天气时,会直接受到风载荷的作用,这样会造成线路的舞动、造成风偏闪络;另外强大的风载荷和不确定的风向对强度不是很高的低压杆及长年使用的电杆威胁很大,它不仅破坏了电杆原有的平衡,而且还会造成电杆的倒塌。再则,由于设计的原因或者有些树木林带长的越来越茂盛,枝叶已经很接近某些电杆,在强风的作用下,会造成接地故障,甚至是线与线之间的短路。所以,风灾对输送线路的供电影响很大,造成的后果也非常严重,而且很多故障在很短的时间内不能得到解决,扩大了线路故障的影响。

(2)雷电因素

雷电故障也是输电线路常见的故障形式。在春夏季,尤其是雷电频发的珠江三角洲,雷电引发的线路故障就会时常发生。引起雷电的成因,从微观上来说就是正负电荷的吸引作用而产生的。当代表两种电荷的云团的电量和电压达到一定的质变时,就会出现直接的雷击现象,由于雷电的过电压,会致使变电站的过电压跳闸,严重时会使1 万伏的型材线折断,造成对地的短路。由于雷灾危害的不确定性造成重要线路的停电,也会酿成重大的经济损失和人身事故。

(3)覆冰因素

覆冰现象一般发生在冬季,尤其是气候寒冷地区最容易发生此类故障。严重时会发生线路的折断,致使大面积的停电,由于检修的环境恶劣、工作强度较大,所以故障的解决困难较大,时间相对较长。其中覆冰造成的舞摆闪络事故相对较多,引起覆冰的原因需要两个条件,一是天气寒冷;另外是空气潮湿。

2.2外力破坏因素

外力破坏的原因较多,有设计选型和安装方面的原因,也有风灾中的风负荷的作用致使线路的力矩的不平衡;由于大风天致使树木折断压在线路上,增加了线路的负荷也有发生。另外,现在有许多工厂的电力线路管理不强,经常出现铲车挖电缆和酒后开车撞到电线杆的事故。

2.3鸟害

(1)鸟粪的污闪。许多鸟停歇在高低压的线路上,久而久之会有大量的粪便和污秽,粘连在高低压的绝缘子和横担上,由于阴湿天气和山间雨雾,慢慢地侵蚀和积累,就会产生污闪现象。其实在正常的天气尤其是干燥的天气,这些粪便本身不会降低横担和高低绝缘子的闪络电压,但是在阴湿的天气,鸟粪的电阻值变得很小,并与鸟的污秽的面积和路径两者共同的作用,提高了电力线路的电压,增加了鸟粪污闪事故的发生率。

(2)粪道的闪络。大量的鸟经常在高低压电杆的绝缘子、横担周围排便,部分空气会和鸟粪发生接壤,虽然没有使鸟粪贯穿整个通道,也将会造成粪道的闪络现象而发生事故。

3准确的数据是故障定点的保障

为了提高故障的准确定位,在110kV及以上变电站大部分都装有电力系统故障动态记录装置,即故障录波器。故障录波器的整定值要求其测距误差不大于5%,(或2km)且无判相错误,并能准确记录故障前后的电压、电流量,这给故障巡视提供了详实的第一手资料。而装置提供资料的准确与否决定于以下4个方面:①装置的接线是否正确;②装置的定值整定是否准确,这决定于线路参数的测量、定值的计算和定值的整定;③线路进行改造后是否再次进行了核相,线路参数测量计算定值并进行整定。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆④线路跳闸后是否进行事故分析,并对装置的定值进行校核和调整,这一点是今后装置能否准确定位的关键。

10kV及以上线路大部分都装有微机保护。微机保护装置故障数据的准确率和故障量虽然没有要求,也没有故障录波器提供得多,但只要按照线路参数进行准确的定值计算和整定,其测距定位数据也是非常重要的参考。

保护及自动装置测出的只是变电站到故障点的距离,并没有给出故障杆号。因此,需要在线路台账上做些工作,统计计算出每基杆塔距两侧变电站的距离,只有这样才能实现线路故障点的快速准确定位。

输电线路的故障大部分都是单相故障,搞清线路的相位很重要,仅通过巡线前的交代和在耐张杆、换位杆作标志的做法,对巡线人员分清故障相是不实用的。在每基线路杆号牌上制作标志的做法比较好,这样可以减少事故巡线人员2/3~1/2的工作量。

有些线路故障往往是由缺陷发展演变而来的,搞好缺陷的定性和记录也很重要。

4 细致的分析是故障定点的关键

线路发生故障后,尽管到达故障点的时间越短,故障检出的成功率越高。但是,接到调度命令后决不能盲目地立即巡线,而应一边及时召集必要的事故巡视人员做巡线的有关准备,一边利用较短的时间,收集索要事故数据并进行全面细致的故障分析。

首先应在线路台账上对故障进行定位。向调度索要有关线路跳闸时的故障录波器或微机保护的故障测距、相位、有关电压、电流量及保护动作情况。根据故障测距数据,在线路台账上对故障进行定点,按照装置测距误差5%~10%的比例(一般按10%掌握)在台账上确定故障区间,还应结合以往线路跳闸的经验数据进行部分修正。

其次应对可能的故障进行定性。这一点很重要也很难,需要灵活运用事故数据分析、丰富的事故查找经验,掌握准确的现场情况,并应经集体商定。根据保护及自动装置的动作情况及反映的故障前后的电压、电流量的数值进行简单定性,才可以对区域外故障或本线路故障进行区分。

电力线路发生短路是出现最多的一种故障形式。两相接地短路故障的特点是:出现较大的零序接地电流,故障相的电压降低较多,故障相的电流增大较多。中性点直接接地的电网中,以单相接地短路的故障最多,约占全部短路故障的90%左右,其次是两相接地故障。

一般施工误碰故障大都属于金属性接地,重合闸重合成功的几率决定于误碰体的通流能力。通流能力较小的物体往往被烧断,可以重合成功,通流能力较大的物体往往重合不成功。

因导线挂上异物的故障大都属于高阻接地,线路故障时异物往往被烧毁,重合成功的几率较大。

有记录的交跨或树木引发的故障往往出现在线路负荷过重或春夏之交以及夏天的高温天气。

合成绝缘子的闪络属于高阻接地,一般都能重合成功,大部分发生在半夜至凌晨,网上负荷较小、系统电压较高的这段时间,尤其是凌晨的发生率最高。闪络的杆塔多为直线杆塔,主要集中在有雾、毛毛雨和雷雨天气,多因鸟粪、鸟展翅起飞或雷击引起。

雷雨天气易出现雷击,大雪无风天气由于导线上积雪过多易断线,雨加雪冰冷天气轻载线路会因覆冰断线,浓雾天气绝缘子有可能污闪,暴风天气耐张杆距离较小的弓子线易放电,线路负荷过重且存在导线接头接触不良的问题,容易引发接头发热烧断故障。

5 合理的巡视是故障查找的重点

故障的查找归根结底还要通过人来完成,必须召集足够合适的人员,应将故障数据、分析定性结果、现场情况及巡视重点向全体人员进行详细的交代,做到每个人都心中有数。要求巡视人员必须到位到责、不能因为难于到位而漏过任何一个可疑点。

巡线时除了注意线路本身各部件及重点故障相外,还应注意附近环境。如交跨、树木、建筑物和临时的障碍物;杆塔下有无线头木棍、烧伤的鸟兽以及损坏了的绝缘子等物。发现与故障有关的物件和可疑物时,均应收集起来,并将故障点周围情况作好记录,作为事故分析的依据。

参考文献:

[1]张鑫梦.高压输电线路故障定位方法分析[J].工程技术:全文版,2016(12):00182-00182.

[2]王姝,黄凯.浅谈基于故障波形判断输电线路单相接地故障性质的方法[J].科技视界,2017(33).

论文作者:韩洪记

论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期

论文发表时间:2019/9/18

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