輸電線路覆冰跳閘及治理措施研究

馬躍飛 朱詠明

（國網(wǎng)新疆電力有限公司昌吉供電公司，新疆昌吉831100）

0 引言

輸電線路覆冰跳閘常由于微地形、微氣象原因造成，因輸電線路覆冰跳閘一般發(fā)生在雨雪天氣，查找故障點(diǎn)極為不易[1-3]。特別是一次重合不成功的情況下，很難判斷為永久性故障還是瞬時性故障，嚴(yán)重影響電網(wǎng)正常安全運(yùn)行[4-5]。而重載線路跳閘會對電網(wǎng)設(shè)備造成極大的沖擊，極有可能帶來次生設(shè)備故障。因此，應(yīng)及時、有效分析輸電線路覆冰跳閘原因，根據(jù)暴露問題采取有效整改措施，以減少輸電線路覆冰跳閘對電網(wǎng)和設(shè)備的影響。

1 故障經(jīng)過

2016-03-03T10：24，某供電公司220kV彩虹變：220kV虹錢線縱差保護(hù)動作跳閘，選相A、C相，閉鎖重合閘；220kV石錢灘變：220kV虹錢線縱差、相間距離Ⅰ段保護(hù)動作跳閘，選相A、C相，閉鎖重合閘，測距15.8km。220kV彩虹變220kV虹錢線10：30試送，10：34跳開；10：42試送，10：45跳開；10：09試送不成功，14：37試送成功；損失負(fù)荷40MW。

故障時段天氣為西北風(fēng)，雨夾雪大風(fēng)天氣，瞬間風(fēng)速8級以上，能見度不足100m，氣溫零下-14～-5℃。線路覆冰設(shè)計(jì)為10mm，冰的密度為0.9g/m3，設(shè)計(jì)基本風(fēng)速為31m/s。天氣現(xiàn)象為易結(jié)冰、積雪、能見度較低。

2 故障點(diǎn)查找及原因分析

220kV虹錢線2012年7月19日投入運(yùn)行，由220kV彩虹變電站至220kV石錢灘變電站，全長70.892km、191基塔。

220kV虹錢線4號塔—191號塔與220kV彩錢線42號塔—230號塔同塔架設(shè)，故障區(qū)段141—160號地處戈壁灘，其中220kV虹錢線141號、160號分別與220kV彩錢線171號、190號同塔架設(shè)。導(dǎo)線型號為2×LGJ-400/35型鋼芯鋁絞線，子導(dǎo)線采用垂直排列方式，分裂間距400mm，全線架設(shè)雙地線，一根為24芯OPGW光纜，一根為GJ-80鋼絞線；石錢灘變門型進(jìn)線配合地線采用JLB40-120鋁包鋼絞線架設(shè)，絕緣子型號為FXBW-220/120。

巡視人員趕赴現(xiàn)場過程中，因道路結(jié)冰路滑，行駛緩慢，于11：30左右到達(dá)故障現(xiàn)場。該區(qū)段屬于無人區(qū)戈壁，天氣環(huán)境較為惡劣（大風(fēng)暴雪天氣），能見度不足100m，線路絕緣子受大風(fēng)影響橫偏移約30°。

12：00，巡視人員逐基對故障區(qū)段進(jìn)行巡視，在14：00左右發(fā)現(xiàn)149號塔至150號塔之間（中間）導(dǎo)線上有放電痕跡，長50～100cm。該區(qū)段220kV虹錢線149#—150#塔與220kV彩錢線179#—180#塔同塔雙回架設(shè)，導(dǎo)線排列方式為垂直排列，相序自上而下為B、C、A。

根據(jù)現(xiàn)場大風(fēng)天氣和暴雪情況分析，故障時間因?qū)Ь€覆冰和大風(fēng)影響，A相導(dǎo)線覆冰脫落時導(dǎo)線向上彈起，發(fā)生A、C相導(dǎo)線碰線短路跳閘，A、C導(dǎo)線上有明顯放電痕跡（圖1），不影響線路運(yùn)行。

圖1 故障位置圖

3 后續(xù)治理措施及效果

根據(jù)現(xiàn)場分析，造成線路跳閘的主要原因?yàn)槊摫髮?dǎo)線上下彈跳，且跳閘側(cè)位于線路的迎風(fēng)側(cè)，由此說明，在同塔雙回線路覆冰情況下，有風(fēng)時線路的迎風(fēng)側(cè)更容易脫冰。而跳閘線路為同一變電站兩臺主變向同一用戶供電，線路跳閘對變壓器造成極大沖擊。所以，在預(yù)測同塔雙回線路可能發(fā)生跳閘時，應(yīng)及時通知調(diào)試將同塔雙回線路的負(fù)荷向背風(fēng)側(cè)線路進(jìn)行轉(zhuǎn)移，以減少線路跳閘對電網(wǎng)設(shè)備的沖擊。

由于現(xiàn)場未安裝覆冰及微氣象監(jiān)測裝置，而霧凇又容易在大風(fēng)條件下脫落，建議對易覆冰區(qū)段安裝輸電線路覆冰在線監(jiān)測裝置，以及時掌握輸電線路的覆冰狀態(tài)，提前預(yù)警預(yù)報，以便給調(diào)度和運(yùn)維人員更多準(zhǔn)備時間進(jìn)行跳閘前預(yù)處理。

通過對易覆冰區(qū)段安裝覆冰和微氣象監(jiān)測系統(tǒng)，在2017年覆冰季及時預(yù)測了輸電線路可能覆冰跳閘的線路，通過調(diào)度對運(yùn)行方式進(jìn)行調(diào)整，大大減小了線路跳閘對電網(wǎng)的沖擊。

4 結(jié)語

輸電線路跳閘易對電網(wǎng)設(shè)備造成沖擊，有效、可靠地預(yù)測輸電線路跳閘，并及時通知調(diào)度對輸電線路運(yùn)行方式及線路負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，可有效降低輸電線路跳閘對電網(wǎng)設(shè)備的影響。

［參考文獻(xiàn)］

[1]張東，莊文兵，董新勝，等.新疆地區(qū)750kV輸電線路覆冰跳閘原因分析及改造措施[J].電氣時代，2017（9）：111-112，116.

[2]張振泉，董新勝，張東，等.一起220kV線路覆冰斷線事故分析及整改措施研究[J].電氣時代，2016（6）：86-88.

[3]王建.輸電線路氣象災(zāi)害風(fēng)險分析與預(yù)警方法研究[D].重慶：重慶大學(xué)，2016.

[4]楊朝鋒，孫惠濤，郭文博，等.500kV嘉鄭線覆冰跳閘故障原因分析[J].機(jī)電信息，2016（9）：21，23.

[5]張東，付豪，王立福，等.一起柔性間隔棒防舞失效案例分析[J].廣東電力，2016，29（2）：113-115，125.