高壓輸電線路掉相分析判斷

康耀輝

摘 要：通過對某大型水電站330kV高壓輸電線路一次隱性缺相運行故障的分析判斷，提出電力高壓架空輸電線路投運過程中掉相狀態(tài)的分析判斷方法。

關(guān)鍵詞：架空線路 隱性掉相 判斷分析

中圖分類號：TM7 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（a）-0110-01

電力高壓輸電線路掉相運行作為一種電力輸送電過程中的隱性異常運行狀態(tài)，一般由于線路兩端斷路器非全相運行或風(fēng)雪等自然災(zāi)害以及人為破壞而導(dǎo)致，在實際運行中若不能及時發(fā)現(xiàn)處理輸電線路掉相運行狀態(tài)，會導(dǎo)致電網(wǎng)發(fā)輸變電設(shè)備缺相運行，產(chǎn)生較大的負序電流，從而使發(fā)輸變電設(shè)備過流、過熱，甚至損毀。因此，在電力高壓輸電線路投入運行過程中，及時正確分析判斷輸電線路的掉相運行狀態(tài)，對保障電網(wǎng)輸送電設(shè)備的安全穩(wěn)定運行具有十分重要的意義。

該文就某大型水電站高壓送出線路一次隱性缺相故障的分析、判斷進行闡述。

1 系統(tǒng)運行狀態(tài)

2005年5月26日19時32分黃河某大型水電站330 kV高壓送出線路因線路沿途颶風(fēng)導(dǎo)致130#輸電鐵塔倒塔，線路兩側(cè)保護正常動作跳閘。根據(jù)調(diào)令在電站側(cè)和受電變電所側(cè)分別實施安全措施進行搶修。2005年6月4日搶修完畢拆除線路兩側(cè)安全措施，電網(wǎng)調(diào)度計劃安排由受電變電所側(cè)對線路進行三次全電壓充電，正常后由電站側(cè)環(huán)并使線路投入正常運行。

2 異常情況

2005年6月4日線路兩側(cè)恢復(fù)隔離措施后電網(wǎng)調(diào)度按計劃安排線路送電。20時57分電網(wǎng)值班調(diào)度員通知電站側(cè)：“變電所側(cè)已對線路三相全電壓充電，請電站側(cè)進行詳細檢查?！彪娬緜?cè)當(dāng)值值長安排檢查：監(jiān)控系統(tǒng)顯示線路電壓為202.06 kV（電站側(cè)對線路電壓測量的要求不高，表計只接入線路電壓互感器a、b相，且線路電壓不具備三相選測功能），出線設(shè)備檢查均無異常。當(dāng)值值長當(dāng)即將檢查結(jié)果匯報電網(wǎng)值班調(diào)度：電站側(cè)線路一次設(shè)備無異，線路電壓顯示異常，需聯(lián)系專業(yè)班組進一步檢查確認。

電站當(dāng)值值長將檢查結(jié)果匯報電網(wǎng)調(diào)度值班員，回告：保持線路狀態(tài)，繼續(xù)檢查分析，下一步工作待調(diào)令安排。

3 檢查與分析

高壓電力線路單側(cè)充電后，充電側(cè)設(shè)備及運行參數(shù)正常，受電側(cè)三相電壓異常的情況一般是由于不同原因?qū)е戮€路缺相運行或測量回路異常引起的，此屬于一種隱性故障，對于前一種因素如不及時發(fā)現(xiàn)處理，一旦受電側(cè)帶上三相負荷運行，會造成高壓配、變電電力設(shè)備的非正常運行，嚴(yán)重者會造成電力陪變電設(shè)備的毀損。后一種因素為二次測量回路，對系統(tǒng)設(shè)備影響不大。

造成上述線路缺相隱性故障的原因一般有以下幾種，下面針對不同原因逐條分析排查：

（1）充電側(cè)開關(guān)或隔離刀閘掉相（缺相）運行，此種情況一般由于線路對側(cè)未帶負荷，在電氣量保護上不能動作反應(yīng)，不易發(fā)現(xiàn)。對于高壓輸送電線路，一般送出開關(guān)本身帶有非全相保護，所以此種原因發(fā)生的概率較低。文中所述的異常線路電站當(dāng)值值長聯(lián)系線路受電變電所值班人員了解線路對側(cè)送電設(shè)備及三相電壓情況，回告：變電所內(nèi)開關(guān)以及隔離刀閘等一次設(shè)備運行正常，線路三相電壓正常。此原因基本排除。

（2）線路受電側(cè)出線電壓測量設(shè)備或回路故障引起三相電壓異常，此故障一般比較容易發(fā)現(xiàn)和消除，并且對一次設(shè)備的損害不大，主要表現(xiàn)在電壓互感器一次側(cè)斷線或二次側(cè)熔斷器熔斷、電壓互感器本體開裂或流漿等。針對文中所述線路電壓異?，F(xiàn)象電站當(dāng)值值長安排專業(yè)人員對線路電壓互感器本體以及二次側(cè)熔斷器進行帶電檢查，結(jié)果均正常。

（3）高壓輸送電線路中桿塔間斷相引起線路兩端三相電壓不一致，由于文中所述高壓線路較長（近200 km），且線路跨區(qū)多為山區(qū)，氣象和地質(zhì)條件較差，容易造成此種故障，此次倒塔事故即由于線路沿途颶風(fēng)所致，所以另行發(fā)生斷相故障概率較高。電站當(dāng)值值長安排電站側(cè)投入線路開關(guān)同期滑差表檢查，結(jié)果滑差極大，母線與線路電壓差指示到表頭最大。安排用萬用表分別在線路保護屏和電壓互感器本體二次側(cè)進行帶電測量與帶電檢查，檢查測量結(jié)果：電壓互感器本體外觀以及二次輸出回路檢查正常，線路保護屏和電壓互感器本體二次側(cè)測量電壓基本一致，其值分別為Ua=61 V，Ub=5 V，Uc=62 V，Uab=57 V，Ubc=61 V，Uac=108 V。根據(jù)檢線路同期壓差較大的現(xiàn)象以及電壓實際測量結(jié)果排除電站監(jiān)控系統(tǒng)線路測量采集回路存在故障的可能。

根據(jù)以上檢查分析和現(xiàn)場實際測量結(jié)果基本判定此次電站側(cè)線路電壓異常的原因為線路B相斷線，同時不排除電站側(cè)線路電壓互感器一次側(cè)B相內(nèi)部故障斷線的可能。

根據(jù)以上分析判斷結(jié)果，電站當(dāng)值值長向電網(wǎng)調(diào)度員提出以下處理建議，以進一步確定線路故障類型：

（1）在當(dāng)前運行方式不變的情況下將電站330 kV不分段母線倒空，合上電站側(cè)故障線路斷路器至330 kV已倒空母線，利用母線電壓互感器檢查線路三相電壓是否正常。若三相電壓正常，則線路電壓互感器故障，否則線路B相存在斷線故障。此方法弊端在于電站330 kV需倒空母線原連接元件較多，倒閘操作量大，操作時間長。不宜采取。

（2）故障線路變電所側(cè)停電，由電站側(cè)對線路充電，變電所側(cè)檢查線路三相電壓是否正常，如三相電壓正常，則輸電線路無斷線缺相故障，電站側(cè)線路電壓互感器內(nèi)部故障。此判斷方法相對較簡單快捷，但也存在一定風(fēng)險，如果線路確實存在B相單相斷線且靠近電站側(cè)接地，此時由電站側(cè)對線路充電時勢必會對系統(tǒng)造成不必要的故障沖擊。不到迫不得已不宜采取。

（3）線路停電，直接安排對線路進行重新查線。此法工作量大，但基本安全無風(fēng)險。

最后電網(wǎng)值班調(diào)度員與電站值長溝通權(quán)衡利弊后下令線路保持熱備用狀態(tài)連夜重新巡線，巡線檢查結(jié)果：線路135#桿塔B相引流線落失，造成線路缺相。安排實施安全措施后進行搶修，于次日下午線路投入正常運行。

參考文獻

[1] 輸電線路運行故障分析與防治[M].中國電力出版社，2007.

[2] 電力線路故障實例分析及防止措施[M].水利水電出版社，2010.

[3] 輸電線路典型故障案例分析與預(yù)防[M].中國電力出版社，2012.endprint

摘 要：通過對某大型水電站330kV高壓輸電線路一次隱性缺相運行故障的分析判斷，提出電力高壓架空輸電線路投運過程中掉相狀態(tài)的分析判斷方法。

關(guān)鍵詞：架空線路 隱性掉相 判斷分析

中圖分類號：TM7 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（a）-0110-01

電力高壓輸電線路掉相運行作為一種電力輸送電過程中的隱性異常運行狀態(tài)，一般由于線路兩端斷路器非全相運行或風(fēng)雪等自然災(zāi)害以及人為破壞而導(dǎo)致，在實際運行中若不能及時發(fā)現(xiàn)處理輸電線路掉相運行狀態(tài)，會導(dǎo)致電網(wǎng)發(fā)輸變電設(shè)備缺相運行，產(chǎn)生較大的負序電流，從而使發(fā)輸變電設(shè)備過流、過熱，甚至損毀。因此，在電力高壓輸電線路投入運行過程中，及時正確分析判斷輸電線路的掉相運行狀態(tài)，對保障電網(wǎng)輸送電設(shè)備的安全穩(wěn)定運行具有十分重要的意義。

該文就某大型水電站高壓送出線路一次隱性缺相故障的分析、判斷進行闡述。

1 系統(tǒng)運行狀態(tài)

2005年5月26日19時32分黃河某大型水電站330 kV高壓送出線路因線路沿途颶風(fēng)導(dǎo)致130#輸電鐵塔倒塔，線路兩側(cè)保護正常動作跳閘。根據(jù)調(diào)令在電站側(cè)和受電變電所側(cè)分別實施安全措施進行搶修。2005年6月4日搶修完畢拆除線路兩側(cè)安全措施，電網(wǎng)調(diào)度計劃安排由受電變電所側(cè)對線路進行三次全電壓充電，正常后由電站側(cè)環(huán)并使線路投入正常運行。

2 異常情況

2005年6月4日線路兩側(cè)恢復(fù)隔離措施后電網(wǎng)調(diào)度按計劃安排線路送電。20時57分電網(wǎng)值班調(diào)度員通知電站側(cè)：“變電所側(cè)已對線路三相全電壓充電，請電站側(cè)進行詳細檢查。”電站側(cè)當(dāng)值值長安排檢查：監(jiān)控系統(tǒng)顯示線路電壓為202.06 kV（電站側(cè)對線路電壓測量的要求不高，表計只接入線路電壓互感器a、b相，且線路電壓不具備三相選測功能），出線設(shè)備檢查均無異常。當(dāng)值值長當(dāng)即將檢查結(jié)果匯報電網(wǎng)值班調(diào)度：電站側(cè)線路一次設(shè)備無異，線路電壓顯示異常，需聯(lián)系專業(yè)班組進一步檢查確認。

電站當(dāng)值值長將檢查結(jié)果匯報電網(wǎng)調(diào)度值班員，回告：保持線路狀態(tài)，繼續(xù)檢查分析，下一步工作待調(diào)令安排。

3 檢查與分析

高壓電力線路單側(cè)充電后，充電側(cè)設(shè)備及運行參數(shù)正常，受電側(cè)三相電壓異常的情況一般是由于不同原因?qū)е戮€路缺相運行或測量回路異常引起的，此屬于一種隱性故障，對于前一種因素如不及時發(fā)現(xiàn)處理，一旦受電側(cè)帶上三相負荷運行，會造成高壓配、變電電力設(shè)備的非正常運行，嚴(yán)重者會造成電力陪變電設(shè)備的毀損。后一種因素為二次測量回路，對系統(tǒng)設(shè)備影響不大。

造成上述線路缺相隱性故障的原因一般有以下幾種，下面針對不同原因逐條分析排查：

（1）充電側(cè)開關(guān)或隔離刀閘掉相（缺相）運行，此種情況一般由于線路對側(cè)未帶負荷，在電氣量保護上不能動作反應(yīng)，不易發(fā)現(xiàn)。對于高壓輸送電線路，一般送出開關(guān)本身帶有非全相保護，所以此種原因發(fā)生的概率較低。文中所述的異常線路電站當(dāng)值值長聯(lián)系線路受電變電所值班人員了解線路對側(cè)送電設(shè)備及三相電壓情況，回告：變電所內(nèi)開關(guān)以及隔離刀閘等一次設(shè)備運行正常，線路三相電壓正常。此原因基本排除。

（2）線路受電側(cè)出線電壓測量設(shè)備或回路故障引起三相電壓異常，此故障一般比較容易發(fā)現(xiàn)和消除，并且對一次設(shè)備的損害不大，主要表現(xiàn)在電壓互感器一次側(cè)斷線或二次側(cè)熔斷器熔斷、電壓互感器本體開裂或流漿等。針對文中所述線路電壓異常現(xiàn)象電站當(dāng)值值長安排專業(yè)人員對線路電壓互感器本體以及二次側(cè)熔斷器進行帶電檢查，結(jié)果均正常。

（3）高壓輸送電線路中桿塔間斷相引起線路兩端三相電壓不一致，由于文中所述高壓線路較長（近200 km），且線路跨區(qū)多為山區(qū)，氣象和地質(zhì)條件較差，容易造成此種故障，此次倒塔事故即由于線路沿途颶風(fēng)所致，所以另行發(fā)生斷相故障概率較高。電站當(dāng)值值長安排電站側(cè)投入線路開關(guān)同期滑差表檢查，結(jié)果滑差極大，母線與線路電壓差指示到表頭最大。安排用萬用表分別在線路保護屏和電壓互感器本體二次側(cè)進行帶電測量與帶電檢查，檢查測量結(jié)果：電壓互感器本體外觀以及二次輸出回路檢查正常，線路保護屏和電壓互感器本體二次側(cè)測量電壓基本一致，其值分別為Ua=61 V，Ub=5 V，Uc=62 V，Uab=57 V，Ubc=61 V，Uac=108 V。根據(jù)檢線路同期壓差較大的現(xiàn)象以及電壓實際測量結(jié)果排除電站監(jiān)控系統(tǒng)線路測量采集回路存在故障的可能。

根據(jù)以上檢查分析和現(xiàn)場實際測量結(jié)果基本判定此次電站側(cè)線路電壓異常的原因為線路B相斷線，同時不排除電站側(cè)線路電壓互感器一次側(cè)B相內(nèi)部故障斷線的可能。

根據(jù)以上分析判斷結(jié)果，電站當(dāng)值值長向電網(wǎng)調(diào)度員提出以下處理建議，以進一步確定線路故障類型：

（1）在當(dāng)前運行方式不變的情況下將電站330 kV不分段母線倒空，合上電站側(cè)故障線路斷路器至330 kV已倒空母線，利用母線電壓互感器檢查線路三相電壓是否正常。若三相電壓正常，則線路電壓互感器故障，否則線路B相存在斷線故障。此方法弊端在于電站330 kV需倒空母線原連接元件較多，倒閘操作量大，操作時間長。不宜采取。

（2）故障線路變電所側(cè)停電，由電站側(cè)對線路充電，變電所側(cè)檢查線路三相電壓是否正常，如三相電壓正常，則輸電線路無斷線缺相故障，電站側(cè)線路電壓互感器內(nèi)部故障。此判斷方法相對較簡單快捷，但也存在一定風(fēng)險，如果線路確實存在B相單相斷線且靠近電站側(cè)接地，此時由電站側(cè)對線路充電時勢必會對系統(tǒng)造成不必要的故障沖擊。不到迫不得已不宜采取。

（3）線路停電，直接安排對線路進行重新查線。此法工作量大，但基本安全無風(fēng)險。

最后電網(wǎng)值班調(diào)度員與電站值長溝通權(quán)衡利弊后下令線路保持熱備用狀態(tài)連夜重新巡線，巡線檢查結(jié)果：線路135#桿塔B相引流線落失，造成線路缺相。安排實施安全措施后進行搶修，于次日下午線路投入正常運行。

參考文獻

[1] 輸電線路運行故障分析與防治[M].中國電力出版社，2007.

[2] 電力線路故障實例分析及防止措施[M].水利水電出版社，2010.

[3] 輸電線路典型故障案例分析與預(yù)防[M].中國電力出版社，2012.endprint

摘 要：通過對某大型水電站330kV高壓輸電線路一次隱性缺相運行故障的分析判斷，提出電力高壓架空輸電線路投運過程中掉相狀態(tài)的分析判斷方法。

關(guān)鍵詞：架空線路 隱性掉相 判斷分析

中圖分類號：TM7 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（a）-0110-01

電力高壓輸電線路掉相運行作為一種電力輸送電過程中的隱性異常運行狀態(tài)，一般由于線路兩端斷路器非全相運行或風(fēng)雪等自然災(zāi)害以及人為破壞而導(dǎo)致，在實際運行中若不能及時發(fā)現(xiàn)處理輸電線路掉相運行狀態(tài)，會導(dǎo)致電網(wǎng)發(fā)輸變電設(shè)備缺相運行，產(chǎn)生較大的負序電流，從而使發(fā)輸變電設(shè)備過流、過熱，甚至損毀。因此，在電力高壓輸電線路投入運行過程中，及時正確分析判斷輸電線路的掉相運行狀態(tài)，對保障電網(wǎng)輸送電設(shè)備的安全穩(wěn)定運行具有十分重要的意義。

該文就某大型水電站高壓送出線路一次隱性缺相故障的分析、判斷進行闡述。

1 系統(tǒng)運行狀態(tài)

2005年5月26日19時32分黃河某大型水電站330 kV高壓送出線路因線路沿途颶風(fēng)導(dǎo)致130#輸電鐵塔倒塔，線路兩側(cè)保護正常動作跳閘。根據(jù)調(diào)令在電站側(cè)和受電變電所側(cè)分別實施安全措施進行搶修。2005年6月4日搶修完畢拆除線路兩側(cè)安全措施，電網(wǎng)調(diào)度計劃安排由受電變電所側(cè)對線路進行三次全電壓充電，正常后由電站側(cè)環(huán)并使線路投入正常運行。

2 異常情況

2005年6月4日線路兩側(cè)恢復(fù)隔離措施后電網(wǎng)調(diào)度按計劃安排線路送電。20時57分電網(wǎng)值班調(diào)度員通知電站側(cè)：“變電所側(cè)已對線路三相全電壓充電，請電站側(cè)進行詳細檢查?！彪娬緜?cè)當(dāng)值值長安排檢查：監(jiān)控系統(tǒng)顯示線路電壓為202.06 kV（電站側(cè)對線路電壓測量的要求不高，表計只接入線路電壓互感器a、b相，且線路電壓不具備三相選測功能），出線設(shè)備檢查均無異常。當(dāng)值值長當(dāng)即將檢查結(jié)果匯報電網(wǎng)值班調(diào)度：電站側(cè)線路一次設(shè)備無異，線路電壓顯示異常，需聯(lián)系專業(yè)班組進一步檢查確認。

電站當(dāng)值值長將檢查結(jié)果匯報電網(wǎng)調(diào)度值班員，回告：保持線路狀態(tài)，繼續(xù)檢查分析，下一步工作待調(diào)令安排。

3 檢查與分析

高壓電力線路單側(cè)充電后，充電側(cè)設(shè)備及運行參數(shù)正常，受電側(cè)三相電壓異常的情況一般是由于不同原因?qū)е戮€路缺相運行或測量回路異常引起的，此屬于一種隱性故障，對于前一種因素如不及時發(fā)現(xiàn)處理，一旦受電側(cè)帶上三相負荷運行，會造成高壓配、變電電力設(shè)備的非正常運行，嚴(yán)重者會造成電力陪變電設(shè)備的毀損。后一種因素為二次測量回路，對系統(tǒng)設(shè)備影響不大。

造成上述線路缺相隱性故障的原因一般有以下幾種，下面針對不同原因逐條分析排查：

（1）充電側(cè)開關(guān)或隔離刀閘掉相（缺相）運行，此種情況一般由于線路對側(cè)未帶負荷，在電氣量保護上不能動作反應(yīng)，不易發(fā)現(xiàn)。對于高壓輸送電線路，一般送出開關(guān)本身帶有非全相保護，所以此種原因發(fā)生的概率較低。文中所述的異常線路電站當(dāng)值值長聯(lián)系線路受電變電所值班人員了解線路對側(cè)送電設(shè)備及三相電壓情況，回告：變電所內(nèi)開關(guān)以及隔離刀閘等一次設(shè)備運行正常，線路三相電壓正常。此原因基本排除。

（2）線路受電側(cè)出線電壓測量設(shè)備或回路故障引起三相電壓異常，此故障一般比較容易發(fā)現(xiàn)和消除，并且對一次設(shè)備的損害不大，主要表現(xiàn)在電壓互感器一次側(cè)斷線或二次側(cè)熔斷器熔斷、電壓互感器本體開裂或流漿等。針對文中所述線路電壓異?，F(xiàn)象電站當(dāng)值值長安排專業(yè)人員對線路電壓互感器本體以及二次側(cè)熔斷器進行帶電檢查，結(jié)果均正常。

（3）高壓輸送電線路中桿塔間斷相引起線路兩端三相電壓不一致，由于文中所述高壓線路較長（近200 km），且線路跨區(qū)多為山區(qū)，氣象和地質(zhì)條件較差，容易造成此種故障，此次倒塔事故即由于線路沿途颶風(fēng)所致，所以另行發(fā)生斷相故障概率較高。電站當(dāng)值值長安排電站側(cè)投入線路開關(guān)同期滑差表檢查，結(jié)果滑差極大，母線與線路電壓差指示到表頭最大。安排用萬用表分別在線路保護屏和電壓互感器本體二次側(cè)進行帶電測量與帶電檢查，檢查測量結(jié)果：電壓互感器本體外觀以及二次輸出回路檢查正常，線路保護屏和電壓互感器本體二次側(cè)測量電壓基本一致，其值分別為Ua=61 V，Ub=5 V，Uc=62 V，Uab=57 V，Ubc=61 V，Uac=108 V。根據(jù)檢線路同期壓差較大的現(xiàn)象以及電壓實際測量結(jié)果排除電站監(jiān)控系統(tǒng)線路測量采集回路存在故障的可能。

根據(jù)以上檢查分析和現(xiàn)場實際測量結(jié)果基本判定此次電站側(cè)線路電壓異常的原因為線路B相斷線，同時不排除電站側(cè)線路電壓互感器一次側(cè)B相內(nèi)部故障斷線的可能。

根據(jù)以上分析判斷結(jié)果，電站當(dāng)值值長向電網(wǎng)調(diào)度員提出以下處理建議，以進一步確定線路故障類型：

（1）在當(dāng)前運行方式不變的情況下將電站330 kV不分段母線倒空，合上電站側(cè)故障線路斷路器至330 kV已倒空母線，利用母線電壓互感器檢查線路三相電壓是否正常。若三相電壓正常，則線路電壓互感器故障，否則線路B相存在斷線故障。此方法弊端在于電站330 kV需倒空母線原連接元件較多，倒閘操作量大，操作時間長。不宜采取。

（2）故障線路變電所側(cè)停電，由電站側(cè)對線路充電，變電所側(cè)檢查線路三相電壓是否正常，如三相電壓正常，則輸電線路無斷線缺相故障，電站側(cè)線路電壓互感器內(nèi)部故障。此判斷方法相對較簡單快捷，但也存在一定風(fēng)險，如果線路確實存在B相單相斷線且靠近電站側(cè)接地，此時由電站側(cè)對線路充電時勢必會對系統(tǒng)造成不必要的故障沖擊。不到迫不得已不宜采取。

（3）線路停電，直接安排對線路進行重新查線。此法工作量大，但基本安全無風(fēng)險。

最后電網(wǎng)值班調(diào)度員與電站值長溝通權(quán)衡利弊后下令線路保持熱備用狀態(tài)連夜重新巡線，巡線檢查結(jié)果：線路135#桿塔B相引流線落失，造成線路缺相。安排實施安全措施后進行搶修，于次日下午線路投入正常運行。

參考文獻

[1] 輸電線路運行故障分析與防治[M].中國電力出版社，2007.

[2] 電力線路故障實例分析及防止措施[M].水利水電出版社，2010.

[3] 輸電線路典型故障案例分析與預(yù)防[M].中國電力出版社，2012.endprint