某110kV線路故障分析及思考

國網(wǎng)浙江省電力公司文成縣供電公司 朱斌斌

三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院 楊 雨

某110kV線路故障分析及思考

國網(wǎng)浙江省電力公司文成縣供電公司 朱斌斌

三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院 楊 雨

1　故障基本情況

1.1故障概述

2016年3月8日21時16分，某地區(qū)110kV線AB1兩側(cè)保護動作跳閘，A1側(cè)重合閘動作，重合成功，A側(cè)故障測距5.5公里，B側(cè)故障測距5.2公里，線路全長10.82公里。

圖一 故障線路

該地區(qū)集控站和調(diào)控中心D5000系統(tǒng)在故障處理過程無法對1#變執(zhí)行遙控操作。

表1　故障基本情況

1.2故障區(qū)段基本情況

線路概況：

該110kV線路全長10.82千米，全線共42基鐵塔，投運時間2011年5月28日。全線導(dǎo)線采用LGJX-300/25型稀土鋼芯鋁絞線，地線采用OPGW復(fù)合地線。直線塔和跳線串絕緣子選用FXBW4-110/70型復(fù)合絕緣子，耐張塔采用XWP-100防污絕緣子，與線路AB2同塔架設(shè)。

2014年3月線路AB的12-13#塔因基礎(chǔ)沉陷造成C相導(dǎo)線與架空地線放電跳閘，對12-13#塔進行了更換；

2015年3月31日晚21∶26 該110KV線路AB的22—23#塔因基礎(chǔ)沉陷造成C相導(dǎo)線與架空地線放電跳閘，隨后對21#、22#、23#更換三基雙回鐵塔，2015年5月6日竣工投運。

該地區(qū)某M局負(fù)責(zé)該線路全線架空線路運維，轄區(qū)市公司配電運檢工區(qū)負(fù)責(zé)變壓器T1進站電纜運維。

環(huán)境概況：

故障區(qū)段位于丘陵地帶，23—24#塔跨越深溝，檔距290米，下方為某煤礦采空區(qū)。

1.3故障時段天氣

跳閘當(dāng)晚該地區(qū)風(fēng)力為7級，跳閘當(dāng)時及前一個月內(nèi)無較大的降水情況。

2　故障巡視及處理

2016年3月8日21時16分，某M局輸、變電運維人員，市公司變電、修試工區(qū)隨即開始故障處理巡線工作，具體情況如下：

1）線路AB巡視情況：輸電運檢人員3月9日0時40分左右巡視至線路AB的23—#24塔發(fā)現(xiàn)架空地線距C相導(dǎo)線距離過近，詢問當(dāng)?shù)卮迕竦弥诠收蠒r該處有響聲及火花，因天黑無法觀察到故障點。配電運檢工區(qū)檢查進站電纜、電纜附件及電纜頭避雷器無異常。

2016年3月9日上午，輸電運檢工區(qū)與M局共同巡線，發(fā)現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)線路AB的23—#24塔C相導(dǎo)線弧垂點處有放電痕跡，24#塔架空地線掛點處和地線上也發(fā)現(xiàn)放電痕跡，判斷為C相導(dǎo)線距地線過近因風(fēng)偏造成造成接地短路，故障點距偏橋站約5.1千米，與故障測距相符，同時發(fā)現(xiàn)#23塔向東南方向方向傾斜，經(jīng)測量，#23塔東南、東北、西南三處塔腳較西北側(cè)塔腳下沉分別為8厘米、3厘米、5厘米。

圖二 導(dǎo)地線放電痕跡

圖三 #24地線金具處放電痕跡

圖四 #23塔身向圖片左側(cè)傾斜后絕緣子位移情況

圖五 #23塔身周圍地面裂痕

2）變壓器T1的情況：變壓器T1站內(nèi)一、二次設(shè)備無異常，A側(cè)保護重合閘為“不檢定”方式，重合閘動作正確，重合時線路無電壓；變電站內(nèi)設(shè)備無法進行遠(yuǎn)方遙控，站內(nèi)后臺機可遙控操作；站內(nèi)其他備投裝置因原設(shè)計邏輯與現(xiàn)運行方式不符未投入運行。

3）線路AB#23缺陷處理情況：2016年3月13日至14日，市公司輸電運檢工區(qū)對傾斜的#23塔進行了塔身糾偏和絕緣子、金具調(diào)整，恢復(fù)了塔身正常角度和導(dǎo)地線間距。同時測量了相鄰的桿塔，未發(fā)現(xiàn)有傾斜情況。

4）T1變遠(yuǎn)動遙控缺陷處理情況：2016年3月8日晚，修試工區(qū)遠(yuǎn)動人員現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)南區(qū)集控站內(nèi)香山變遙控插件損壞，造成南區(qū)集控站無法正常執(zhí)行遙控，經(jīng)更換備用遙控插件后正常。調(diào)控中心D5000系統(tǒng)無法對香山遙控原因為D5000主站未開放香山變遙控功能，經(jīng)開放后可執(zhí)行遙控。

3　故障原因分析

3.1初步分析

1）基礎(chǔ)沉降分析

該線路始建時大部分地段屬于壓礦區(qū)，當(dāng)時未采取有針對性的防控措施，近年來因采礦業(yè)發(fā)展，該地塊下方逐步變?yōu)椴煽諈^(qū)，分別于2010年3月、2012年3月、2013年3月因桿塔傾斜造成導(dǎo)地線距離過緊后因風(fēng)偏跳閘。本次故障的#23號塔于2012年5月處理時已經(jīng)將基礎(chǔ)改為整體基礎(chǔ)，雖避免了不均勻沉降，但不能解決整體偏移的問題。本次現(xiàn)場檢查#23所在地塊東側(cè)和南側(cè)各50米為深溝，塔基西側(cè)發(fā)現(xiàn)3道南北向?qū)捈s3厘米的地裂帶，通過測量和實際處理情況分析，塔基因所在地塊整體向東南側(cè)深溝處位移傾斜造成基礎(chǔ)傾斜。

2）導(dǎo)地線短路分析

線路AB為雙回路塔，東側(cè)為1#線，C相布置在架空地線下方，22、23、#24塔為直線塔，其中23、#24塔檔距為290米，跨距較大。當(dāng)#23塔向東南側(cè)傾斜時，23、#24塔之間間距發(fā)生輕微變化，尤其是東側(cè)的距離變的更短，造成東側(cè)導(dǎo)、地線松弛，弧垂變化較大，在風(fēng)力作用下造成距離不夠而短路。

3）線路AB2#線重合閘分析

按照保護配置和定值整定情況分析，本次跳閘后線路兩側(cè)保護重合閘均應(yīng)可靠動作，線路AB2#線重合閘未動的原因非常明顯，系重合閘功能軟壓板未投入，屬于典型的誤整定。

4）TI變不能遠(yuǎn)方遙控分析

造成南區(qū)集控站不能正常遙控的的問題是南區(qū)集控站系統(tǒng)（南瑞科技）中遙控插件損壞，該插件在正常運行過程中無法及時發(fā)現(xiàn)是否損壞，只能在執(zhí)行遙控時才能發(fā)現(xiàn)。

D5000系統(tǒng)不能對T1變執(zhí)行遙控原因為功能沒有開放。

3.2故障原因結(jié)論

110千伏線路AB1故障跳閘原因為1#線的#23塔基偏移造成導(dǎo)地線距離過近，在大風(fēng)作用下造成故障跳閘。

110千伏AB2斷路器重合閘因軟壓板漏投造成重合閘拒動。

4　思考事故暴露的問題

1）M局輸電線路運維質(zhì)量不高，線路AB1的#23塔身傾斜不是一朝一夕形成的，運維人員在日常巡視過程中沒有能夠及時發(fā)現(xiàn)塔身傾斜情況，反映出日常巡視質(zhì)量和差異化運維不到位，不能及時發(fā)現(xiàn)缺陷。

2）運維、輸電運檢等人員沒有針對該線路的多次出現(xiàn)塔基下沉的問題制定行之有效的防控措施，導(dǎo)致缺陷發(fā)展成故障。

3）變電運行及二次運維存在不足，運行人員未能把住定值核對關(guān)，沒有開展有針對性的定值核查。

4）工作人員對于故障后的反應(yīng)速度較慢，3月8日跳閘后其相鄰變壓器保護動作信息長時間不能匯報市公司調(diào)控中心，給故障分析判斷帶來被動。

5　總結(jié)

筆者根據(jù)工程實際和管理經(jīng)驗，認(rèn)為可以從以下幾個方面進行改進：

1）對輸變電運維工作進行詳細(xì)梳理，要求相關(guān)部門開展一次輸變電設(shè)備運維管理自查，從運行管理和檢修管理方面全面梳理現(xiàn)有各類制度和管理流程，報上級運維部審核，并上報。

2）定期開展供電區(qū)繼電保護專項核查，加強對母差保護中CT變比參數(shù)的核查，并上報上級運維部。

3）制定相關(guān)制度，切實加強輸變電運維應(yīng)急管理，提高敏感性和責(zé)任意識，做到響應(yīng)及時、迅速、有效。

4）集控站在日常運行中注意觀察所屬各站的執(zhí)行遙控、遙調(diào)時的反校是否正確，如有問題應(yīng)在有監(jiān)護的情況下對不能正確反校的變電站站內(nèi)其他設(shè)備進行反校驗證（可選擇主變遙調(diào)、冷備用的斷路器、電容器斷路器，禁止選擇熱備用斷路器和運行中的斷路器），如站內(nèi)有兩個及以上遙控不能正確反校應(yīng)及時按照嚴(yán)重缺陷上報，并恢復(fù)有人值班直至缺陷處理完畢。

建立集控設(shè)備定期反校檢查制度，如所轄變電站無三個班內(nèi)無遙控、遙調(diào)操作，應(yīng)按照上述措施進行模擬反校檢查，模擬反校檢查應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行操作票制度和操作監(jiān)護制度，不得在解除五防的情況下進行模擬，嚴(yán)防誤操作運行設(shè)備。

[1]李家坤.電力系統(tǒng)基礎(chǔ)[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社,2012: 177-179.

[2]電力工業(yè)部電力規(guī)劃設(shè)計總院.電力系統(tǒng)設(shè)計手冊[K].北京:中國電力出版社,1998.

[3]熊楠.一起110kV分段斷路器控制回路故障分析[J].電氣技術(shù),2015,12.

[4]葉方舟等.一起110kV主變故障分析[J].河北工程技術(shù)高等?？茖W(xué)校學(xué)報,2016,09.

朱斌斌（1986—），男，浙江溫州人，助理工程師，主要從事電力系統(tǒng)檢修等研究。

楊雨（1990—），女，三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院研究生在讀，主要研究方向：電力信息系統(tǒng)檢測。