一起750KV線路跳閘故障分析與防范措施

馬小蕓+喬成銀

摘 要：通過分析一條750KV線路的故障動作報告，指出間歇故障與永久性故障的差異，并且對事故暴露的問題進行分析，提出防范措施。

關鍵詞：750KV；差動保護；間歇故障；防范措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.142

0 引言

“經濟要發展、電力需先行”，電力成為經濟發展的根本保證，及時分析處理電力故障，減少停電時間，就顯得尤為重要。輸電線路的故障跳閘原因一般可分為4種：（1）由于設備本身的缺陷而引起的，即外力短路。如金具磨損導致掉線或斷線、接頭過熱導致導線燒斷等。（2）自然外力引起的，如雷擊、冰雪、大風、鳥糞等。（3）人為外力引起的，如吊車類大型作業機械碰線。（4）不明原因引起的[1]。

2016年6月4日15時13分，由某檢修公司運維的750kV黃賀Ⅱ線C相故障跳閘，重合閘不成功，經分析確定事故為異物短接造成線路跳閘。

1 故障概況

1.1 系統運行方式及保護配置

黃賀Ⅱ線7155間隔于2016年4月11日投運；兩側斷路器設備廠家為河南平高電氣股份有限公司，型號LW55-800，額定電壓：800KV，額定電流：5000A。黃賀Ⅱ線保護采用雙套光纖差動數字式微機保護，配有縱聯保護（光纖分相差動保護）、三段式距離保護和四段式零序保護，兩套保護裝置分別是國電南自PSL603U和許繼電氣WXH803A微機線路保護裝置；斷路器保護為國電南自PSL632C保護裝置。該750kV線路兩側斷路器都是3/2接線方式，具體運行方式如圖1所示。

1.2 故障情況介紹

2016年6月4日15時13分，黃賀Ⅱ線受雷雨大風天氣及外力破環影響，連續發生兩次C相瞬時性故障，兩次故障時間間隔8s。第一次故障時，黃河變7542、7541及賀蘭山變7541、7540斷路器C相跳閘，重合閘動作，兩側斷路器重合成功。第二次C相發生瞬時性故障時，保護裝置動作，直接跳開三相斷路器。

2 保護動作情況分析

2.1 第一次故障保護動作情況

2016年6月4日15時13分14秒93毫秒，黃賀Ⅱ線線路發生C相瞬時性接地故障，賀蘭山變側黃賀Ⅱ線線路保護啟動后12ms縱差保護、接地距離Ⅰ段動作，跳開7541、7540斷路器C相，7541斷路器690ms重合閘動作，合上7541斷路器C相，7540斷路器保護986ms重合閘動作，合上7540斷路器C相；黃河變側黃賀Ⅱ線線路保護啟動后11ms分相差動保護保護動作，跳開7541、7542斷路器C相，7542斷路器保護678ms重合閘動作，合上7542斷路器C相，7541斷路器保護978ms重合閘動作，合上7541斷路器C相，此時線路正常運行。

2.2 第二次故障保護動作情況

2016年06月04日15時13分22秒906毫秒，黃賀Ⅱ線線路再次發生C相瞬時性接地故障，因與上一次故障時間間隔8S，重合閘充電時間為15S，故在重合閘未充滿電的情況下，賀蘭山變側黃賀Ⅱ線線路保護啟動后12ms縱差保護、接地距離Ⅰ段動作，斷路器三跳；黃河變側黃賀Ⅱ線線路保護啟動后11ms縱差保護動作，斷路器三跳。

（1）WXH-803A保護在零序電流輔助啟動、突變量等啟動元件啟動后，如無故障則7s后保護整組復歸，若發生故障保護跳閘后，則在保護跳閘12s后裝置啟動才能整組復歸。保護跳閘后裝置12s整組復歸主要考慮和重合閘充電時間配合，因為重合閘動作后未充滿電前再次故障時，線路也不可能重合，可能會造成系統非全相，反而對系統穩定不利，所以WXH-803A線路保護在此情況下直接發三相跳閘命令，同時閉鎖重合閘，見表1所示。

（2）在第一次故障結束后，PSL-603U保護裝置經5085ms整組復歸，8s后C相再次發生故障時，保護正確選相，跳開C相斷路器，見表2所示。此時由于重合閘未充滿電（重合閘充電延時為15s），重合閘不動作，斷路器保護直接發溝通三跳，再次跳開斷路器。

綜上所述，第一次故障，保護單跳并且開關重合成功，8.8s又發生第二次故障，因WXH-803A在保護跳閘后需12s左右才能整組復歸，所以在第二次故障發生時啟動沒有復歸所以直接三相跳閘；PSL-603U在第一次故障結束后，經5085ms整組復歸，再次發生故障時，能正確選相，并通過斷路器保護的溝通三跳功能，最終也能三相跳閘。因此，兩套保護均正確動作。

3 永久故障與間歇故障的差異分析

3.1 永久故障和間歇故障保護動作順序

永久故障是指導致系統性能持續惡化，進行維修之前不會消失的持續性故障；間歇故障是一類持續時間短、可反復出現、未經處理可自行消失的非永久故障[2]。

線路發生單相接地永久性故障時，保護動作順序為單相故障→保護單跳→重合閘（經整定時間）→重合成功（斷路器合閘）→重合于永久性故障→保護三跳（無時限跳閘）；而短時間內連續發生兩次單相接地故障時，保護動作順序為單相故障→保護單跳→重合閘（經整定時間）→重合成功（斷路器合閘）→經過間隔時間再次發生單相故障→保護單跳→重合閘未充滿電直接三相跳閘（間隔時間小于重合閘充電時間）。由于黃賀Ⅱ線在間隔約8s時間內連續兩次發生單相接地故障，且最終由于重合閘充電未滿，造成斷路器三跳未重合，故若不對故障錄波圖仔細分析，很容易誤判為永久性故障。

3.2 永久故障和間歇故障異同點

如圖2所示為某330kV線路發生C相永久性接地故障時的故障錄波圖，從圖中可知發生單相永久性接地故障與單相間歇性故障有以下特點：

相同點：（1）保護瞬時跳開故障相，經重合閘延時合故障相；（2）最終斷路器三相跳開。

不同點：（1）發生永久性故障時，先合斷路器合于故障時，線路保護永跳動作，同時跳開2個斷路器。間歇故障先合斷路器經重合閘時間后重合成功，后合斷路器經較長延時（重合閘整定時間+后重合延時）發合閘脈沖，使斷路器重合；再次故障發生時，由于重合閘未充滿電，保護發溝通三跳命令，跳開斷路器；（2）永久性故障保護單跳和永跳令間隔時間較短（1s以內），而本次間歇性故障間隔時間在6s到15s之間，即在重合閘未充滿電的情況下發生兩次瞬時性故障。

4 暴露的問題及防范措施

本次線路跳閘故障暴露出以下幾個問題：（1）對漂浮物的治理工作還存在不足，日常清理范圍偏??；（2）針對局部發生的大風天氣，運維人員掌握不及時，沒有針對性的開展特巡工作；（3）線路運行單位對轄區護線員管理不到位，未能有效發現線路周邊存在異物并及時進行清理。

針對以上問題，經過專業人員分析、研究，制定以下措施來保證線路的穩定運行：（1）對故障點損傷導線進行修補處理；（2）對所轄線路持續加強防外破隱患排查治理工作，重點對線路通道內漂浮物進行專項治理工作；（3）針對大風、雷雨等特殊天氣，及時開展特巡工作；（4）加強群眾護線員的培訓管理工作，要求群眾護線員在局部異常天氣后及時開展線路巡視。

5 結束語

本次750KV線路是由異物纏繞造成的的單相間歇性故障，并且是寧夏750KV電網第一次發生故障，故障類型稀少，在國內實屬罕見。認真分析故障特性及原因，吸取事故教訓，對保證750KV電網安全穩定運行具有重要意義。

參考文獻：

[1]王忠羅，文杰，林星光.一起220kV線路故障分析及其防范措施[J].電氣工程與自動化，2011（18）：17-19.

[2]周東華，史建濤，何瀟.動態系統間歇故障診斷技術綜述[J].自動化學報，2014（02）.

作者簡介：馬小蕓（1985-），女，回族，寧夏銀川人，本科，工程師，從事繼電保護工作。endprint