架空輸電線路跳閘故障智能診斷

郝強　郝屹良

【摘? 要】電力線路發展過程中，配電網的線路運營是極其重要的。面對配電線路的實際運行情況，需要及時處理線路的各類配電故障問題，確保配電穩定。采用不同的故障排查操作模式，注重配電線路的運維操作，結合故障內容實施有效的診斷分析，明確其實際的詳細標準，加強配電線路的故障思路分配。本文將針對配電線路的故障識別和診斷方法進行分析，注重配電線路的運維操作，排除故障，提出合理的診斷實施方案。

【關鍵詞】架空輸電線路;跳閘故障;智能診斷

中圖分類號：TM933?? 文獻標識碼：A

1 引言

輸電線路網絡部件的種類繁多，例如絕緣子、均壓環、防振錘、桿塔和輸電線等。各個部件由于常年暴露在自然環境中，很容易受到天氣、鳥類等因素的影響。最常見的天氣因素包括雷擊、暴雨和高溫。這種劇烈的環境條件，很大程度上會導致線路部件產生一定程度的形變，甚至出現自爆現象。而鳥害則是直接對部件進行破壞，從而損害部件性能以至于無法工作。因此，對輸電線路部件進行故障分析和檢測顯得尤為重要。

2 跳閘故障

由于變電系統的電路比較多，不少電力線路直接裸露在外面，容易受到風、雪、雷電等自然災害的影響，從而導致線路老化、絕緣體破壞，線路出現跳閘故障。線路跳閘故障可分為瞬時故障和永久性故障，其中瞬時故障的概率占整個線路故障的70～80%。造成線路發生瞬時故障的原因主要是由于中性點直接接地系統單相接地，導致故障相電流增大，電壓降低。非故障相電壓升高，則電流增大，線路負荷增大，非故障相兩相電壓可能升高到原來的3倍，從而導致線路薄弱環節被擊穿，造成相間短路故障，隨著事故范圍擴大，最終影響到用戶用電。短路故障發生時，還會零序電壓或者零序電流，且短路電的零序電壓最大，電路長期處于故障運行狀態，可能導致多點接地短路，弧光接地，從而破壞電力設備，造成大范圍停電現象。

3 跳閘故障出現的原因

2019年3月20日06：39，供電公司某110kV變電站A35kVI母上371斷路器過流Ⅱ段保護動作跳閘重合不成，造成變電站B全停事故，系保護越級跳閘事故。

各變電站35kV出線斷路器保護嚴格執行保整定原則，采用遠后備方式（遠后備：當線路或元件故障而保護裝置或斷路器絕動作時，由各電源側的相鄰元件保護裝置動作將故障切除），過流I段保護范圍是本線路全長的30%～50%左右，過流II段保護范圍是線路全長及延伸至下條線路的20%～30%左右。正常情況下，變電站B322線路因大風、雷暴雨天氣原因導致樹壓線路永久性故障，應由變電站B322斷路器保護過流I段0s動作跳閘范圍，但因變電站B322斷路器保護本身原因導致上一級電源側變電站A371斷路器過流II段0.4s動作跳閘重合不成，造成變電站B失電。當值地區調度員因變電站B322線路斷路器無保護信號發出，并詢問縣調相關情況后，故判斷因變電站A371斷路器保護過流II段動作疑是371線路末端故障，調度下令將變電站B371斷路器由運行轉熱備用，試送變電站C322斷路器（由熱備用轉運行）因線路故障點存在，變電站C322斷路器過流II段動作跳閘，至此判斷為變電站B322線路永久性故障。調度下令拉開變電站B322斷路器，合上變電站A371斷路器后，線路運行正常。合上變電站B371斷路器，恢復變電站B供電。

4 自動化監控系統

4.1 廠站端系統

采集變電站中各種表征電力系統運行狀態的實時信息，并根據需要向調度控制中心轉發各種監視、分析和控制所需的信息。采集的量包括遙測量、遙信量以及保護動作信號等，廠站端以上信息如若上送到調度主站系統，必須能如實反映站端設備的狀態量及模擬量。

4.2 數據傳輸系統

站端系統采集的信息及時、無誤地通過信息傳輸系統送給調度控制中心?，F代電力系統中的信息傳輸系統，傳輸信道主要采用電話、電力線載波、微波和光纖，偏僻的山區或沙漠有少量采用衛星通信。但是由于電力線載波信道少，傳輸質量差，因此目前新建變電站均采用光纖通信進行數據傳送，不僅可靠性高、速度快、容量大，而且采用光纖通信制造成本也大大降低。

4.3 調度主站系統

1）實時信息的處理。形成正確表征電網當時運行情況的實時數據庫，確定電網的運行狀態，對超越運行允許限值的實時信息給出報警信息，提醒調度值班人員注意。2）提高電能質量方面。有自動發電控制AGC，以維持系統頻率在額定值，控制聯絡線功率在預定的范圍之內。無功電壓控制AVC自動投退無功設備保證系統電壓水平在允許的范圍之內，同時使系統網損盡可能小。3）保證系統安全方面。對當前系統的安全監視、安全分析和安全校正。安全監視是調度員經常要做的工作，當發現系統運行狀態異常，要及時進行處理。安全分析主要是預想事故分析，看在預想事故下系統是否仍處在安全運行狀態，如果出現不安全運行狀態由安全校正功能進行計算并給出校正控制對策。

5 配電線路故障診斷方法

5.1 低壓脈沖行波方法

通過低壓脈沖行波的操作，調整配電線路的整體運行水平，從而獲取有效的高檢測效果。依據配電線路的整體故障診斷情況，實施合理的配電線路的故障問題分析。在配電線路的故障分析中，采用低脈沖行波法，將脈沖電壓輸入到被測試的電纜中，確定故障點位置，分析脈沖障礙的相關阻礙因素。依據測試儀器標準，分析反向脈沖，做好脈沖的故障點距離測定，進而確定檢測反向脈沖的故障標準。

5.2 絕緣遙感測試診斷分析方法

絕緣遙感測試分析過程中，通過萬用表的數據測量分析，明確配電線路的絕緣電阻標準，分析故障位置和故障類型。對故障點進行分析，確定多分支位置標準，提高故障檢測的優越操作。在使用絕緣遙測分析過程匯總，需要保證配電線路無逆向電阻，故障發生位置在電阻的有部分范圍內，提高每一次檢測的距離控制范圍，確保精準度，控制損耗范圍。

5.3 配電線路診斷檢測的技術培訓

按照配電箱線路技術操作管理模式，實施有效的技術檢測，注重診斷技術的操作標準規范要求。依據相關操作模式，重視技術人才的培養，加強技術管控，明確技術操作的要素，提高配電線路的實施安全性。依據配電線路電網實施有效的診斷檢測分析，注重電網線路的操作運營，結合操作模式，加強配電線路的綜合應用，明確技術培訓的操作要素，實施技術考核，持證上崗的管控標準原則，注重配電線路的綜合技術培養，向國際配電網先進的技術操作模式學習，更新技術設備，培養專業的技術人才，提升配電線路的綜合技術水平應用，解決我國配電線路診斷故障技術不足，技術模式不當的情況，確保配電網路技術參數的有效提升，滿足現代配電網絡建設的操作管控標準需求。

6 結束語

一是加強對變電站斷路器保護裝置的巡查力度，細化巡視內容，將保護裝置相關板卡運行情況加入巡視內容。按保護相關規定，在運的電氣設備必須有相應完備保護裝置，運行設備不得無保護運行，必須確保運行設備保護正確完好。二是同時聯系廠家開發出建立保護裝置板卡運行工況監測軟件，保護裝置板卡故障或損壞后發告警信號，通過相關調度自動化系統發送到調度端，便于調度監控專業通過調度自動化系統監控，及時發現保護設備故障并予以更換，消除保護運行死區。

參考文獻：

[1] 蘭宏斌，李明，李成峰.架空輸電線路跳閘故障智能診斷[J].創新創業理論研究與實踐，2018，1（21）：107-108.

[2] 蘭宏斌，李明，李成峰.架空輸電線路跳閘故障智能診斷[J].農村牧區機械化，2018（05）：45-46

（作者單位：內蒙古電力（集團）有限責任公司呼和浩特供電局輸電管理處）