輸電線路故障分析

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1準確的數據是故障定點的保障

為了提高故障的準確定位,在110kV及以上變電站大部分都裝有電力系統故障動態記錄裝置,即故障錄波器。故障錄波器的整定值要求其測距誤差不大于5%,(或2km)且無判相錯誤,并能準確記錄故障前后的電壓、電流量,這給故障巡視提供了詳實的第一手資料。而裝置提供資料的準確與否決定于以下4個方面:①裝置的接線是否正確;②裝置的定值整定是否準確,這決定于線路參數的測量、定值的計算和定值的整定;③線路進行改造后是否再次進行了核相,線路參數測量計算定值并進行整定。④線路跳閘后是否進行事故分析,并對裝置的定值進行校核和調整,這一點是今后裝置能否準確定位的關鍵。

110kV及以上線路大部分都裝有微機保護。微機保護裝置故障數據的準確率和故障量雖然沒有要求,也沒有故障錄波器提供得多,但只要按照線路參數進行準確的定值計算和整定,其測距定位數據也是非常重要的參考。

保護及自動裝置測出的只是變電站到故障點的距離,并沒有給出故障桿號。因此,需要在線路臺賬上做些工作,統計計算出每基桿塔距兩側變電站的距離,只有這樣才能實現線路故障點的快速準確定位。

輸電線路的故障大部分都是單相故障,搞清線路的相位很重要,僅通過巡線前的交代和在耐張桿、換位桿作標志的做法,對巡線人員分清故障相是不實用的。在每基線路桿號牌上制作標志的做法比較好,這樣可以減少事故巡線人員2/3~1/2的工作量。

有些線路故障往往是由缺陷發展演變而來的,搞好缺陷的定性和記錄也很重要。

2細致的分析是故障定點的關鍵

線路發生故障后,盡管到達故障點的時間越短,故障檢出的成功率越高。但是,接到調度命令后決不能盲目地立即巡線,而應一邊及時召集必要的事故巡視人員做巡線的有關準備,一邊利用較短的時間,收集索要事故數據并進行全面細致的故障分析。

首先應在線路臺賬上對故障進行定位。向調度索要有關線路跳閘時的故障錄波器或微機保護的故障測距、相位、有關電壓、電流量及保護動作情況。根據故障測距數據,在線路臺賬上對故障進行定點,按照裝置測距誤差5%~10%的比例(一般按10%掌握)在臺賬上確定故障區間,還應結合以往線路跳閘的經驗數據進行部分修正。

其次應對可能的故障進行定性。這一點很重要也很難,需要靈活運用事故數據分析、豐富的事故查找經驗,掌握準確的現場情況,并應經集體商定。根據保護及自動裝置的動作情況及反映的故障前后的電壓、電流量的數值進行簡單定性,才可以對區域外故障或本線路故障進行區分。

電力線路發生短路是出現最多的一種故障形式。兩相接地短路故障的特點是:出現較大的零序接地電流,故障相的電壓降低較多,故障相的電流增大較多。中性點直接接地的電網中,以單相接地短路的故障最多,約占全部短路故障的90%左右,其次是兩相接地故障。一般施工誤碰故障大都屬于金屬性接地,重合閘重合成功的幾率決定于誤碰體的通流能力。通流能力較小的物體往往被燒斷,可以重合成功,通流能力較大的物體往往重合不成功。

因導線掛上異物的故障大都屬于高阻接地,線路故障時異物往往被燒毀,重合成功的幾率較大。

有記錄的交跨或樹木引發的故障往往出現在線路負荷過重或春夏之交以及夏天的高溫天氣。

合成絕緣子的閃絡屬于高阻接地,一般都能重合成功,大部分發生在半夜至凌晨,網上負荷較小、系統電壓較高的這段時間,尤其是凌晨的發生率最高。閃絡的桿塔多為直線桿塔,主要集中在有霧、毛毛雨和雷雨天氣,多因鳥糞、鳥展翅起飛或雷擊引起。

雷雨天氣易出現雷擊,大雪無風天氣由于導線上積雪過多易斷線,雨加雪冰冷天氣輕載線路會因覆冰斷線,濃霧天氣絕緣子有可能污閃,暴風天氣耐張桿距離較小的弓子線易放電,線路負荷過重且存在導線接頭接觸不良的問題,容易引發接頭發熱燒斷故障。

3合理的巡視是故障查找的重點

故障的查找歸根結底還要通過人來完成,必須召集足夠合適的人員,應將故障數據、分析定性結果、現場情況及巡視重點向全體人員進行詳細的交代,做到每個人都心中有數。要求巡視人員必須到位到責、不能因為難于到位而漏過任何一個可疑點。

巡線時除了注意線路本身各部件及重點故障相外,還應注意附近環境。如交跨、樹木、建筑物和臨時的障礙物;桿塔下有無線頭木棍、燒傷的鳥獸以及損壞了的絕緣子等物。發現與故障有關的物件和可疑物時,均應收集起來,并將故障點周圍情況作好記錄,作為事故分析的依據。

如果排除了全部的可疑點后,在重點地段沒有發現故障點,應擴大巡視范圍或全線巡視,也可以進行內部交叉巡視。如果還是沒有發現故障點,可適當組織重點桿段或全線的登桿檢查巡視。登桿檢查巡視由于距離較近,可以發現桿塔周圍不明顯的異常或導線上方、絕緣子上表面等地面巡視的死角,對懷疑為雷擊的情況應增加避雷線的懸掛金具、放電間隙和桿塔上部組件的檢查。

以上僅是一些常規的故障查找程序,但事故的突發性、不確定性和線路的千差萬別,決定了故障查找方法的不盡相同,應根據具體情況具體分析,盡快找到故障點是唯一目的。對距離較短的線路,由于保護及自動裝置測量的故障數據精確度不高,稍加分析定性巡線就行;碰上線路保護及自動裝置有問題,給出的數據不全、沒有數據或越級數據僅有事故特征,也應根據事故分析和定性,盡快組織故障巡視。盡管經過精心的組織和檢查巡視,總還是有一些事故的故障點不能找到:一方面,事故的故障點由于不明顯、處在查找方法的死角或故障痕跡很快被掩蓋而不能找到;另一方面,故障點不在本單位管轄的范圍內,或干脆就沒有故障。故障點在變電站內、用戶或多家管理線路的故障點,根本就不在本單位管轄范圍內的情況,是比較常見的。保護定值計算整定錯誤、保護誤動、越級等原因引起的線路跳閘也是常有的,這些問題應由其他部門一起來解決。