500kV线路故障跳闸分析与应用

杨有婵

一、事故（事件）概况

2015年8月26日13时01分27秒，贵港网区某500kV变电站500kV逢来线路发生三相线路永久性接地故障。

二、事故（事件）前电网运行工况

500kV变电站500kV逢来线路为3/2接线，该线路间隔的边开关5041运行于I母，中开关5042处于运行状态，具体见图1。此时该线路间隔保护均按正常方式投入，CT变比为3200/1。500kV逢来线路保护配置情况如表1。

图1500kV逢来线路SCADA图

三、500kV逢来线路保护动作行为分析

3.1500kV逢来线主一、主二保护动作情况

查看500kV逢来线主一保护装置事件报告：

从RCS-931超高压线路电流差动保护动作报告中可以看出，差动保护识别A相发生故障，差动动作值为0.16A（差动定值为0.13A），此时一次侧故障电流经过换算可达512A，满足差动动作条件，差动可靠动作，大约1200ms后转变成ABC三相差动动作，见图2。

图2主一保护动作报告

从RCS-931超高压线路电流差动保护故障波形看出，A相在360ms时有差流，在374ms时发生差动动作，即差动动作时间t=374-360=14ms，满足差动动作时间（定值为0秒），说明差动保护迅速正确可靠动作。在1560ms时ABC三相差动启动，在1566ms发生ABC三相差动动作，动作时间为t=1566-1560=6ms，说明这两次主一差动保护均可靠动作，见图3。从主二动作报告和波形图可以看出，主二在此次事故中，动作时间和主一一致，均能迅速可靠动作。

图3主一故障波形图

3.2500kV逢来线5041、5042开关保护动作情况

由5041开关保护动作报告和5042开关保护动作报告的起动开入量状态可以看出：5041先合投入为1，闭锁先合开入为0；而5042先合投入为0，闭锁先合投入为0（即在5041、5042两个开关同时跳开后，优先合上5041）；说明，在第一次发生A相差动动作跳开5041开关和5042开关后，974ms发生的A相重合闸为5041开关A相重合，而5042开关A相仍处于跳开位置，这个在5041、5042开关保护装置报告中均可看出。说明5041、5042开关重合闸动作与保护定值整定吻合具体见图4、图5。

在5041、5042开关保护动作报告中可以看出，在5041开关A相重合闸后，故障仍然存在，继而在1247ms时，5041开关和5042开关同时三跳，保护和开关均正确动作，与定值单中，500kV逢来线保护重合闸方式投的是单重方式一致。

四、故障分析总结

500kV线路间隔的3/2接线使得在线路发生故障时，同时跳开边开关和中开关，但是在重合时却有是边开关还是中开关先合的逻辑。故在保护整定中，需要有明确的先合关系，此次保护动作也说明了整定正确。

随着电网的发展,网区500kV电压等级的变电站越来越多,对继保人员的技术要求也越来越高，通过本文可以加深对发生500kV线路故障的理解，有助于提高继电保护员工的应对水平，有助于以后的维护。

输电线路运行故障的分析与防治

张广红

（丹阳市供电公司212300）

摘要：对于当前电网建设工作中，输电线路是其中的关键一部分内容，其对于电力运输质量有着重要的影响。在输电线路运行的过程中，对于其故障进行有效地分析和防治，可以更好地对于输电线路故障进行控制，提高供电运行的效率和稳定性。结合当前故障的导致因素进行科学合理的分析，提出具备可行性的针对性措施进行防治和解决，这也符合当前我国国家电网建设和发展的相关需求。

关键词：输电线路；运行故障；分析与防治；国家电网

1引言

在我国国家电网中，输电线路是整个电网结构的重要组成部分，本身肩负着重要的供电职能，一旦出现运行故障，就会很容易导致对于整个供电过程的严重影响。与此同时，输电线路本身位于野外的环境中，一些自然因素和外部因素都会对于供电线路的正常工作产生影响，导致出现诸多供电问题。对于我国的社会经济发展和民众生活来说，电力系统发挥着重要切关键的基础性作用，其分布十分广泛。为了对于正常、高效用电需求进行满足，在日常工作中要加强输电线路维护工作，结合输电线路的运行故障，采取有效地手段进行分析防治，这是提高输电线路整体可靠性，避免出现供电故障的有效因素。

2运行故障的分析

第一，雷击。对于输电线路的正常运行来说，雷击故障是较为常见的一种故障类型，并且本身的破坏力也相对较大。在野外露天地区，在雷雨季节时，雷击故障的发生概率较大。更加相关调查数据显示，由于雷击所导致的输电线路故障年均可以达到100次以上，在一些特定地区和季节中，其平均值更高。雷击故障下，输电线路可能会出现运行不稳定和跳闸等问题，在严重情况下，很有可能导致出现火灾。相对其他故障来说，雷电故障的控制和消除具有较大的难度。由于导致雷击故障的因素主要是由于外界自然因素所造成的，因此其雷击故障的出现情况与雷电活动的规律和周期具有一定的联系。部分地区土壤电阻率相对较高，在电线杆接地之后，由于电阻较大，进而导致反击跳闸。另外，部分山区由于山坡倾角的存在，从而导致了导线弧面的面积增加，从而导致了雷电绕击概率大幅度增加，从而出现跳闸问题。

第二，覆冰。对于输电线路来说，覆冰故障也是较为常见的一种故障类型。随着现阶段冰雪天气的增加，由于覆冰所导致的输电线路跳闸等故障数量在处于不断增加的过程中，并且覆冰也会导致电线杆负载增加，出现覆冰舞动、脱冰跳跃等问题，导致电线杆变形损坏。这种覆冰问题对于我国北方地区的输电线路的正常运行造成了很大的影响。覆冰问题会导致出现电线杆的倒塔情况。在线路覆冰之后，其承载压力大幅度增加，进而导致出现电线杆的变形损坏，并且也会导致其他点起事故。在导线覆冰情况时，其本身会出现形变，并且在温度升高和遇到震动的清晰，导线本身会出现上下跳跃和舞动，在剧烈摇晃下，会导致出现导线舞动故障。这种故障的出现受到覆冰量的直接影响，覆冰量如果较大，那么故障的后果也会更加严重。

第三，风偏放电。在一些大风地区，风偏放电对于输电线路所造成的故障影响也逐渐增加。在一些特定大风气候的清晰，输电线路会出现随风摇摆，从而出现跳闸和短路等问题出现。风偏放电一般常见于风力较大的地区和沿海地区，并且与雷击和覆冰会同步出现，对于整个输电线路的正常运行产生极大威胁。一般来说，对于风偏放电来说，其影响因素很多，大多数是由于强风和暴雨天气所影响的。在一些强风气候作用下，输电线路本身会出现位置的偏转和便宜，从而导致空气间隙降低，导线尖端和电线杆构件的尖端之间会出现局部高场强的情况，从而使该部位更容易出现放电情况。一般情况下风，偏放电会在脚钉、防震锤以及角铁边缘的尖端位置上。

3防治思考

为了有效地对于雷击故障进行避免，对于输电线路的运行管理上，要加强对于雷击的有效防范。工作人员需要对于当地的落雷分布状态及雷电流强度进行分析，对当地的雷电情况和线路跳闸问题的规律进行深入的研究。结合具体分析结果，对于防雷计划进行科学的制定和调整。在特定位置，安装避雷器、避雷针、避雷线，并且配合加装杆塔拉线和耦合地线，提高整体的避雷防雷效果。

在对于覆冰故障的防治上，要采取有效地防冰措施，提高整体输电线路的抗冰能力，并且做好相应的除冰管理。在进行抗冰设计时，要结合当地的气候特点，对于覆冰情况进行相应的分析，确保设计线路与覆冰较为严重的地区实现必然，并且在一些覆冰情况较为严重的地区，适当增加直线塔，减少倒塔问题所造成对其他线路的破坏，配合地线支架的补强，确保整体抗压水平。现阶段，较为常用的除冰方式主要包括了机械破冰和融冰等不同方式。结合不同的覆冰情况要进行相应的选择和调整，确保除冰效果。

风偏放电故障的防控下，要积极地与相关的气象部门进行沟通，做好相应的配合。对当地的风况观测进行全面观测，把握好当地的气候特点。在前期输电线路设计时，要对于当地的风力情况进行全面考虑，对于风偏参数进行科学计算，做好对于当地的风压系数、最大瞬时风速等数据的明确，并且对于一些极端大风天气也要进行全面的考虑。只有根据各地区的环境条件设计出准确的风偏设计标准，并对相关参数进行合理的优化，在可能出现强风的地区可以采用“V”型串，才能实现对于风偏放电故障的有效规避。

4结束语

总而言之，在电力系统中，输电线路本身扮演着关键的角色。输电线路能否确保正常、可靠的工作状态，其对于整个供电活动都会造成严重的影响。由于输电线路本身容易受到内外部多种因素的影响，进而故障的发生也是客观存在的。针对于不同的故障类型，对故障产生原因进行科学的分析，提出行之有效地防治和应对策略，这已经成为了现阶段输电线路维护工作的关键内容。经过大量的实践经验分析我们可以发现，导致输电线路故障的原因较多，针对于相关故障方面的问，必须要做好相应的故障方法，提高对故障几率的控制力度，进而打造稳定、可靠的线路运行环境。

参考文献：

[1]黄健。分析输电线路故障防治工作中存在的问题[J]。大科技，2013，(36)。

[2]刘宗雨，徐明，金卓琛。输电线路运行故障的分析与防治[J]。城市建设理论研究（电子版），2015，(31)。