输电线路故障分析

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1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。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。

110kV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。

2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。

3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。

如果排除了全部的可疑点后,在重点地段没有发现故障点,应扩大巡视范围或全线巡视,也可以进行内部交叉巡视。如果还是没有发现故障点,可适当组织重点杆段或全线的登杆检查巡视。登杆检查巡视由于距离较近,可以发现杆塔周围不明显的异常或导线上方、绝缘子上表面等地面巡视的死角,对怀疑为雷击的情况应增加避雷线的悬挂金具、放电间隙和杆塔上部组件的检查。

以上仅是一些常规的故障查找程序,但事故的突发性、不确定性和线路的千差万别,决定了故障查找方法的不尽相同,应根据具体情况具体分析,尽快找到故障点是唯一目的。对距离较短的线路,由于保护及自动装置测量的故障数据精确度不高,稍加分析定性巡线就行;碰上线路保护及自动装置有问题,给出的数据不全、没有数据或越级数据仅有事故特征,也应根据事故分析和定性,尽快组织故障巡视。尽管经过精心的组织和检查巡视,总还是有一些事故的故障点不能找到:一方面,事故的故障点由于不明显、处在查找方法的死角或故障痕迹很快被掩盖而不能找到;另一方面,故障点不在本单位管辖的范围内,或干脆就没有故障。故障点在变电站内、用户或多家管理线路的故障点,根本就不在本单位管辖范围内的情况,是比较常见的。保护定值计算整定错误、保护误动、越级等原因引起的线路跳闸也是常有的,这些问题应由其他部门一起来解决。