提高输电线路故障点查寻成功率

欧洋高心新李超毛新平

（国网新疆电力阿克苏供电公司新疆阿克苏843000）

摘要：输电线路架设千差万别，部分线路路径长且运行自然环境恶劣，在接到线路跳闸信息后，如何准确无误地进行判断，如何组织事故巡视，如何找到故障点，如何判断是什么引起线路故障的，如何尽快解决问题，提高工作效率是长时间以来一直在探讨的课题。

关键词：保护装置；故障定点；线路电压；故障查找

引言

为了进一步提高线路故障的准确定位，准确的数据是故障定点的保障，在110千伏及以上变电站大部分装有电力系统故障录波器或微机故障录波器装置，能准确记录故障前后的电压、电流量，且判别相序也比较准确，一方面，给线路故障查找省时、省力，另一方面，对迅速恢复供电，减少损失有重大意义。近年来，新投用的雷电故障指示系统，能更加准确的将故障点定位在某一杆塔段内。

1.220千伏线路故障举例

假设2018年9月3日上午11时28分，某220千伏1116纺工线线路（纺：220千伏纺织院变电站；工：220千伏工业园变电站）跳闸，纺织院变侧重合成功，断路器保护动作信息：选相B相，高频保护测距21.1公里，光纤保护测距21.55公里；工业园变侧重合成功，断路器保护动作信息：选相B相，高频保护测距2.95公里，光纤保护测距2.6公里，电流速断保护动作。

1.1保护信息分析

电流速断保护范围：一般系统最大运行方式下发生短路时，保护范围最大，占线路全长的百分之五十左右，而当线路处于最小运行方式时，保护范围最小，占线路全长的百分之十五至百分之二十左右。因此，电流速断保护装置动作，则说明此次故障点位于线路的前段，也就是靠近纺织园变电站一侧。

首末变电站重合闸均重合成功：排除永久性接地的可能，此次故障应为瞬时性故障，如鸟闪、雷击、风偏、树障等。若当日为晴天，且无大风，排除雷击和风偏的可能，则最大可能是绝缘子闪络和树障引起。

1.2故障定点分析

断路器保护信息选相均为B相：故障相为单相，排除相间短路的可能。

线路运维负责人查询生产管理系统，得知220千伏1116纺工线线路总长为23.98公里，根据断路器保护信息测距计算，故障点大致在7号至8号塔之间，再根据杆塔所处地形地貌，进一步确定跳闸出现的原因。此次假设7号至8号处于农田地，就可以排除线路因廊道内树障导致线路跳闸的可能性。

再根据季节特点，判断所处季节可能出现的线路跳闸原因，此次跳闸发生时正处于秋季，鸟闪的可能性较大。组织人员巡视，初步判断是否为鸟闪。为验证初步判断的准确性，巡视人员再以推断点为圆心，两边以1公里为半径继续查找，最终确定导致线路跳闸的原因。

2.110千伏线路故障举例

假设2018年8月12日10时13分，110千伏1148南北线（南：南城变电站；北：北城变电站）跳闸，110千伏南城变侧：过流保护动作跳闸，重合不成功，保护测距13.6公里，故障录波测距13.29公里；110千伏北城变侧：电流差动保护距离Ⅰ段出口跳闸，零序Ⅰ段保护动作，重合不成功，测距1.9公里。

2.1保护信息分析

过流保护装置保护范围：它是被保护线路的百分之百，但通常过流保护装置同时没有延时继电器，在与速断保护装置配合使用时，一般在线路后段发生故障时才动作跳闸，则说明此次故障点靠近北城变这侧。

首末变电站重合闸均重合不成功：排除瞬时性故障的可能，此次故障可能为永久性故障，如外力破坏倒杆断线、合成绝缘子内部击穿、树木和施工机械搭在导线上等。

电流差动保护距离Ⅰ段出口跳闸：则说明故障点靠近北城变侧。

2.2故障定点分析

保护信息中并未给出是哪相出现故障，则有可能是单相接地故障、两相短路接地故障或三相短路接地故障。在中性点直接接地的电网中，输电线路发生单相接地是出现最多的一种故障形式，约占全部短路故障的百分之九十左右，对同一个故障点，发生金属性接地的故障特征是零序接地电流的数值较大，故障相的电压降低较多；发生一定数值的电阻接地故障的特征是零序接地电流的数值较小，故障相的电压降低较小。此保护信息中零序Ⅰ段保护动作，说明此故障中零序接地电流的数值较大，是发生金属性接地的故障特征，并靠近北城变侧，因此排除了合成绝缘子内部击穿与树木搭在导线的可能，进而外力破坏倒杆断线和施工机械搭在导线的可能性较大。

3.输电线路故障查找的方法

3.1导线与导线交叉跨越距离不足或树木引发的故障往往出现在线路负荷过重或春季树木生长过快以及夏季的高温时段，重合成功的几率较小，查找时就会发现树木顶部有烧黑痕迹，并且导线上有明显的放电点。

3.2施工地点的车辆误碰导线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会被烧断，重合成功，通流能力较大的物体往往重合不成功，巡视时就会发现车辆和导线上有明显的放电痕迹，有时会看到车轮胎被击爆。

3.3春季时异物挂在导线上的事常有发生，导致的故障大都属于高阻接地，线路故障时异物往往被烧毁，重合的几率较大，巡视时就会发现一般在塑料大棚集中的地方。

3.4晚上负荷较小，系统电压较高，合成绝缘子最易闪络，大部分发生在半夜至凌晨，尤其在凌晨发生的几率最高，它属于高阻接地，闪络多为直线杆塔，主要集中在有雾、毛毛雨和雷雨天气，一般都能重合成功，巡视时就会发现悬垂线夹、导线、横担连接处有明显的黑点；如果为水泥杆，接地装置和拉线棒处有放电痕迹；鸟粪或雷击引起跳闸，一般会重合成功，巡视时就会在均压环上发现大大小小的洞，杆塔下方和杆塔横担上有大量鸟粪；大雪无风天气由于导线上积雪过多易断线，雨加雪天气在轻载线路易覆冰断线；线路负荷过重时没有测温记录，导线接头接触不良而发热会使线路断线；持续大风时耐张杆塔引流线与塔身距离不足而放电。

综上，由于事故具突发性、不确定性，导致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35千伏中性点不接地系统而言，测距大多都不准，且有些变电站无自动重合闸装置，线路发生故障跳闸后，无法准确判断故障点，只有按照经验来判断，如果人工强送电成功，没有接地信号，大多为树障引起，或是导线断股两相短路引起；如果出现变电站母线接地信号，大多为导线断线或变电站避雷器等设备击穿所致，也不能排除线路有不良绝缘子；如果线路有许多分支，梯接点也会常常出现问题。总的来说，日常巡视线路的基础资料是查找故障的最好助手。

4.结束语

通过保护装置和故障定点分析，再加上线路定期巡视时的巡视记录，线路故障点将很快查出，以前故障巡视人员一般为5人以上，从变电站开始逐基查找，现在只需2至3人则可，即减轻了人员的巡视强度；之前永久性故障跳闸至排除故障需要1天时间，现在最快只需1小时左右，即减少了停电损失；发现故障采取相应措施后，输电线路跳闸率从2013年的62%下降至33%，供电可靠性明显提高。但对于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，应根据事故分析和定性，尽快组织故障巡视。另外，故障点在变电站内、保护计算错误、保护误动、越级等引起的线路故障也是常见的，需协调其他部门一起解决。

参考文献：

[1]《电力安全技术》谢云昊2005年4月

[2]《继电保护技术》许建安连晶晶中国水利水电出版社2004

[3]《国家电网公司继电保护培训教材》中国电力出版社2009

[4]《输电线路运行故障的分析与防治》胡毅高电压技术2007年3月