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高壓輸電線路事故分析及探討

文檔作者：裴旭東１裴旭兵２文檔來源：１．華能新疆阜康熱電有限責(zé)任公司２．中廣核新能源投資有限公司甘肅分公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年12月03日
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高壓輸電線路事故分析及探討
裴旭東１，裴旭兵２
（１．華能新疆阜康熱電有限責(zé)任公司，新疆阜康８３１５００；
２．中廣核新能源投資有限公司甘肅分公司，甘肅蘭州７３００９９）
摘　要：對兩起輸電線路保護(hù)動作事件進(jìn)行了分析，并提出預(yù)防措施，以提高設(shè)備運行的可靠性。
關(guān)鍵詞：輸電線路；繼電保護(hù)；高壓；事故分析
中圖分類號：ＴＭ７７３
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ＰＥＩ?。兀酰洌铮睿纾?，ＰＥＩ　Ｘｕｂｉｎｇ２
（１．Ｈｕａｎｅｎｇ?。兀椋睿辏椋幔睿纭。疲酰耄幔睿纭。裕瑁澹颍恚铮澹欤澹悖簦颍椋恪。蹋椋恚椋簦澹洹。蹋椋幔猓椋欤椋簦。茫铮恚穑幔睿疲酰耄幔睿纭。福常保担埃埃茫瑁椋睿?；
２．Ｇａｎｓｕ　Ｂｒａｎｃｈ，Ｃｈｉｎａ?。牵酰幔睿纾洌铮睿纭。危酰悖欤澹幔颉。牛睿澹颍纾。桑睿觯澹螅簦恚澹睿簟。茫铮?，Ｌｔｄ．，Ｌａｎｚｈｏｕ　７３００９９，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｗｏ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?。欤椋睿濉。穑颍铮簦澹悖簦椋铮睢。幔悖簦椋铮睢。澹觯澹睿簦蟆。幔颍濉。幔睿幔欤澹洹。幔睿洹。穑颍澹觯澹睿簦椋觯濉。恚澹幔螅酰颍澹蟆。幔颍濉。穑颍铮穑铮螅澹洹。簦铩。椋恚穑颍铮觯?
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收稿日期：２０１８－１１－０１
０ 引言
近年來，國內(nèi)外發(fā)生多起因高壓輸電線路故障而導(dǎo)致
的保護(hù)動作及大面積停電事件，對機組的安全運行造成很
大影響，甚至導(dǎo)致多臺機組同時全停，后果不堪設(shè)想。這
些輸電線路故障多由雷擊、誤操作、定值、保護(hù)裝置及回
路抗干擾性能等不可控因素引起，可通過保護(hù)的可靠動作
來切除。本文基于輸電線路典型案例，對現(xiàn)場出現(xiàn)的保護(hù)
動作事件進(jìn)行分析，以便在發(fā)生類似事故時能及時處理，
為線路的安全運行提供一定的參考。
１ 輸電線路保護(hù)動作事件一
１．１ 線路無故障遠(yuǎn)跳動作過程
華能天池電廠１１０ｋＶ線路（兩側(cè)分別為瑤池站、天池
站）正常運行過程中，天池站線路保護(hù)遠(yuǎn)跳動作，兩側(cè)開
關(guān)跳閘， 重合閘未動。１１０ｋＶ 線路兩側(cè)配置南瑞繼保
ＰＣＳ－９３１ＡＭＶ型保護(hù)裝置和國電南自ＰＳＬ－６０３Ｕ 型保護(hù)
裝置。
現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，瑤池站保護(hù)裝置未動作，操作箱ＡＢＣ
跳閘指示燈亮；天池站ＰＳＬ－６０３Ｕ保護(hù)裝置ＡＢＣ跳閘指示
燈亮，重合閘未動作，操作箱ＡＢＣ跳閘指示燈亮，ＰＣＳ－
９３１ＡＭＶ保護(hù)裝置未動。
１．２ 線路保護(hù)裝置動作情況
瑤池站：０ｍｓ保護(hù)啟動，啟動前“遠(yuǎn)方跳閘”外部開入
量動作，無保護(hù)動作跳Ａ、Ｂ、Ｃ出口動作；３９ｍｓ后，保
護(hù)顯示開關(guān)Ａ、Ｂ、Ｃ三相在分閘位置；６１ｍｓ后，遠(yuǎn)方跳
閘開入返回。啟動后開關(guān)量的變位見表１，錄波如圖１
所示。
表１ 開關(guān)量的變位
Ｔａｂ．１Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｏｆ?。螅鳎椋簦悖瑁椋睿纭。觯幔欤酰?
啟動時開入量狀態(tài)啟動后開關(guān)量變位
Ａ相跳閘位置０?。常梗恚蟆。料嗵l位置０→１
Ｂ相跳閘位置０?。常梗恚蟆。孪嗵l位置０→１
Ｃ相跳閘位置０?。常梗恚蟆。孟嗵l位置０→１
遠(yuǎn)方跳閘開入１?。叮保恚?遠(yuǎn)方跳閘開入１→０
遠(yuǎn)傳２開入１?。叮保恚?遠(yuǎn)傳２開入１→０
停用重合閘１?。罚保恚?停用重合閘１→０
天池站：０ｍｓ保護(hù)啟動，啟動前無“遠(yuǎn)方跳閘”外部開
入量；２ｍｓ后，保護(hù)收對側(cè)遠(yuǎn)跳后，保護(hù)發(fā)Ａ、Ｂ、Ｃ分
相跳閘；４３ｍｓ，顯示開關(guān)Ａ、Ｂ、Ｃ在分閘位置；４１ｍｓ，
９０
電工技術(shù)　運行維護(hù)
DOI:10.19768/j.cnki.dgjs.2019.09.032
　　
收對側(cè)遠(yuǎn)跳復(fù)歸。啟動后開關(guān)量的變位見表２，錄波如圖
２所示。
表２ 開關(guān)量的變位
Ｔａｂ．２Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｏｆ?。螅鳎椋簦悖瑁椋睿纭。觯幔欤酰?
啟動時開入量狀態(tài)啟動后開關(guān)量變位
縱聯(lián)差動保護(hù)１?。玻恚蟆。粒拢锰隹冢啊?
停用重合閘１?。玻恚?永跳動作０→１
合閘壓力閉鎖０?。罚恚?重合閘放電０→１
Ａ相跳閘位置０?。常梗恚?溝通三跳０→１
Ｂ相跳閘位置０　３９ｍｓ?。粒拢锰隹冢薄?
Ｃ相跳閘位置０?。常梗恚?永跳動作１→０
遠(yuǎn)方跳閘開入１?。矗保恚?接收對側(cè)遠(yuǎn)傳２　１→０
遠(yuǎn)傳１開入０?。矗保恚?接收對側(cè)遠(yuǎn)跳１→０
遠(yuǎn)傳２開入１?。矗担恚蟆。孟嗵l位置０→１
１．３ 線路保護(hù)動作的原因分析
瑤池站ＰＳＬ－６０３Ｕ保護(hù)裝置動作原因為操作箱內(nèi)ＴＪＲ
接點動作，線路開關(guān)不經(jīng)保護(hù)而直接三相跳閘；同時ＴＪＲ
繼電器經(jīng)保護(hù)發(fā)遠(yuǎn)跳至對側(cè)天池站保護(hù)，且天池站保護(hù)裝
置收遠(yuǎn)跳開入，因此保護(hù)在啟動狀態(tài)，最終造成線路兩側(cè)
開關(guān)跳閘。
經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，瑤池站增加的第二套母差正在施
工，因此改造期間提前將失靈啟動遠(yuǎn)跳的電纜連接至線路
１６５２開關(guān)端子排，而另一端電纜未做妥善處理，導(dǎo)致遠(yuǎn)跳
開入兩根電纜頭短接造成遠(yuǎn)跳啟動。
２ 輸電線路保護(hù)動作事件二
２．１?。玻玻埃耄志€路零序三段動作過程
２２０ｋＶ天化線（兩側(cè)變電站為瑤池站、天化站）檢修完
成后進(jìn)行送電，由瑤池站進(jìn)行合環(huán)過程中，瑤池站Ａ相開
關(guān)跳開，站內(nèi)保護(hù)未動作，天化站零序ＩＩＩ段動作，跳開
Ａ、Ｂ、Ｃ三相開關(guān)。瑤池站、天化站兩套線路保護(hù)為
ＲＣＳ９３１Ａ、ＲＣＳ９３１ＡＭ，開關(guān)保護(hù)為ＲＣＳ９２３Ａ。
２．２ 線路保護(hù)裝置動作情況及故錄分析
瑤池站主保護(hù)動作時序為：０ｍｓ開關(guān)合閘，８７５９ｍｓ?。?
相跳位動作，如圖３所示。
瑤池站開關(guān)保護(hù)動作時序為：０ｍｓ保護(hù)啟動，８７５９ｍｓ
不一致接點開入，如圖４所示。
天化站動作時序：０ｍｓ保護(hù)啟動，３００６ｍｓ零序ＩＩＩ段
保護(hù)動作，跳Ａ、Ｂ、Ｃ三相開關(guān)，如圖５所示。
２．３ 線路兩側(cè)保護(hù)動作對比分析
瑤池站Ａ相開關(guān)跳開導(dǎo)致線路處非全相運行，線路兩
側(cè)出現(xiàn)零序電流。天化站線路保護(hù)零序電流二次值為
１．３Ａ，達(dá)到線路零序ＩＩＩ段保護(hù)定值（０．６５Ａ，３ｓ），延時
３ｓ后保護(hù)動作跳開線路乙站三相開關(guān)。
瑤池站線路保護(hù)零序電流為０．２８Ａ，達(dá)到線路零序ＩＩＩ
段保護(hù)電流定值（０．１５Ａ），但是由于線路天化站側(cè)三相開
關(guān)跳開后，零序電流消失，持續(xù)時間未達(dá)到零序ＩＩＩ段時
間定值（４．５ｓ），因此瑤池站線路保護(hù)零序ＩＩＩ段保護(hù)未
動作。
９１
運行維護(hù)　電工技術(shù)
　　
２．４ 瑤池站三相不一致保護(hù)未動作分析
２２０ｋＶ天化線三相不一致保護(hù)由ＲＣＳ９２３Ａ保護(hù)裝置
內(nèi)部邏輯實現(xiàn)，無就地非全相保護(hù)。ＲＣＳ９２３Ａ裝置內(nèi)部
的三相不一致保護(hù)由不一致接點啟動，如圖６所示。
２．５ 線路保護(hù)動作的原因分析
Ａ相開關(guān)跳開后，由于其跳閘位置繼電器經(jīng)過較長時
間（８７５９ｍｓ）才動作，導(dǎo)致ＲＣＳ９２３Ａ保護(hù)長期收到不一致
接點動作信號，三相不一致保護(hù)無法啟動，因此三相不一
致保護(hù)未動作。８７５９０ｍｓ，ＲＣＳ９２３Ａ保護(hù)裝置收到不一致
接點開入信號，但此時對側(cè)已跳開，線路無電流，未滿足
三相不一致保護(hù)電流動作判據(jù)，保護(hù)仍無法動作。
分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場開關(guān)運行年限較長，Ａ相開關(guān)合閘后
短時間內(nèi)跳開導(dǎo)致開關(guān)操作機構(gòu)壓力低，閉鎖合閘回路，
進(jìn)而造成跳閘位置繼電器無法動作。
３ 繼電保護(hù)事故預(yù)防
（１）投運前或機組檢修過程中，在電流互感器根部施
加電流，觀察相關(guān)保護(hù)、自動裝置采樣數(shù)據(jù)是否與實際相
符，以及時發(fā)現(xiàn)回路接線錯誤；在保護(hù)運行過程中，應(yīng)定
期使用紅外成像設(shè)備來檢查電流回路端子發(fā)熱情況；定期
檢查電流回路端子緊固情況，對氧化嚴(yán)重端子應(yīng)及時進(jìn)行
更換；也可利用區(qū)外故障時保護(hù)啟動報告、錄取波形來判
斷相關(guān)回路接線的正確性，消除設(shè)備隱患。
（２）為預(yù)防寄生回路引發(fā)的故障，應(yīng)保證設(shè)計圖紙（包
括原理圖、展開接線圖及施工接線圖）的正確性；要嚴(yán)格
按照施工圖及相關(guān)規(guī)程的要求進(jìn)行施工；回路改造應(yīng)注意
是否科學(xué)、合理，回路是否清晰、簡潔，拆除不必要的
線；施工結(jié)束后要進(jìn)行全面的檢驗，不能有檢驗項目的
遺漏。
（３）二次回路應(yīng)選擇質(zhì)量良好的電纜，嚴(yán)格按照施工
工藝進(jìn)行敷設(shè)、接線，電纜應(yīng)固定牢固?；芈穼Φ亟^緣測
試是定期檢驗工作中重要項目，不能忽視。
（４）對于直流系統(tǒng)，需提高繼電保護(hù)二次回路的檢修
質(zhì)量，改善運行環(huán)境，及時進(jìn)行設(shè)備改造，提高工作人員
技術(shù)水平，防止人為原因造成設(shè)備缺陷。
４ 結(jié)語
根據(jù)以上分析可知，對于高壓輸電線路故障，首先應(yīng)
根據(jù)事故分析報文了解一次設(shè)備動作情況、保護(hù)動作情
況；然后根據(jù)故障錄波圖大致判斷系統(tǒng)發(fā)生何種類型故障
及故障持續(xù)時間，結(jié)合保護(hù)動作信息尋找關(guān)鍵點，推斷系
統(tǒng)故障原因或故障發(fā)展情況，并將故障情況與錄波圖和保
護(hù)動作信息進(jìn)行相互驗證；在一次設(shè)備故障原因未查明的
情況下，可通過保護(hù)錄波文件和動作信息推斷一次故障情
況，防止電網(wǎng)故障范圍的擴大。
參考文獻(xiàn)
［１］朱聲石．高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)原理與技術(shù)［Ｍ］．２版．北京：中國
電力出版社，１９９５．
［２］王廣延，呂繼招．電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理與運行分析［Ｍ］．北
京：水利電力出版社，１９９５．
（上接第８９頁）
容器故障已發(fā)生在工業(yè)負(fù)荷、商業(yè)負(fù)荷和民用負(fù)荷高的區(qū)
域，對于故障高發(fā)的變電站，應(yīng)增加巡檢次數(shù)和適當(dāng)應(yīng)用
在線監(jiān)測技術(shù)，以提早檢測到故障，降低故障率。故障原
因的歸納表明，漏油、接頭／線夾／引線發(fā)熱和故障是最主
要的缺陷類型，零部件老化、材質(zhì)不良、絕緣老化和工藝
不佳是最主要的故障原因，零部件老化和材質(zhì)不良是電力
電容器故障的主要誘因，減小電力電容器故障率應(yīng)提高監(jiān)
測電力電容器老化的能力。電力電容器壽命信息歸納表
明，電力電容器壽命以８年的平均壽命為中心，幾乎為正
態(tài)分布。檢測方式的歸納表明，人工巡視仍是當(dāng)前主流的
檢測方式，然而實踐中也證明監(jiān)控告警、調(diào)度監(jiān)控、檢修
測試和帶電檢測等檢測方式的有效性，可考慮適當(dāng)采用類
似的方法補充人工巡視的不足。
９２
電工技術(shù)　運行維護(hù)

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