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高壓輸電線路事故分析及探討

文檔作者：裴旭東１裴旭兵２文檔來源：１．華能新疆阜康熱電有限責任公司２．中廣核新能源投資有限公司甘肅分公司		點擊數：	更新時間： 2021年12月03日
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高壓輸電線路事故分析及探討
裴旭東１，裴旭兵２
（１．華能新疆阜康熱電有限責任公司，新疆阜康８３１５００；
２．中廣核新能源投資有限公司甘肅分公司，甘肅蘭州７３００９９）
摘　要：對兩起輸電線路保護動作事件進行了分析，并提出預防措施，以提高設備運行的可靠性。
關鍵詞：輸電線路；繼電保護；高壓；事故分析
中圖分類號：ＴＭ７７３
Ａｃｃｉｄｅｎｔ?。粒睿幔欤螅椋蟆。幔睿洹。模椋螅悖酰螅螅椋铮睢。铮妗。龋椋纾琛。郑铮欤簦幔纾濉。裕颍幔睿螅恚椋螅螅椋铮睢。蹋椋睿?
ＰＥＩ?。兀酰洌铮睿纾?，ＰＥＩ　Ｘｕｂｉｎｇ２
（１．Ｈｕａｎｅｎｇ?。兀椋睿辏椋幔睿纭。疲酰耄幔睿纭。裕瑁澹颍恚铮澹欤澹悖簦颍椋恪。蹋椋恚椋簦澹洹。蹋椋幔猓椋欤椋簦。茫铮恚穑幔睿疲酰耄幔睿纭。福常保担埃埃茫瑁椋睿?；
２．Ｇａｎｓｕ?。拢颍幔睿悖?，Ｃｈｉｎａ?。牵酰幔睿纾洌铮睿纭。危酰悖欤澹幔颉。牛睿澹颍纾。桑睿觯澹螅簦恚澹睿簟。茫铮蹋簦洌?，Ｌａｎｚｈｏｕ?。罚常埃埃梗?，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｗｏ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?。欤椋睿濉。穑颍铮簦澹悖簦椋铮睢。幔悖簦椋铮睢。澹觯澹睿簦蟆。幔颍濉。幔睿幔欤澹洹。幔睿洹。穑颍澹觯澹睿簦椋觯濉。恚澹幔螅酰颍澹蟆。幔颍濉。穑颍铮穑铮螅澹洹。簦铩。椋恚穑颍铮觯?
ｔｈｅ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ?。铮妗。澹瘢酰椋穑恚澹睿簟。铮穑澹颍幔簦椋铮睿?
Ｋｅｙ?。鳎铮颍洌螅海簦颍幔睿螅恚椋螅螅椋铮睢。欤椋睿澹唬颍澹欤幔。穑颍铮簦澹悖簦椋铮?；ｈｉｇｈ?。觯铮欤簦幔纾澹唬幔悖悖椋洌澹睿簟。幔睿幔欤螅椋?
收稿日期：２０１８－１１－０１
０ 引言
近年來，國內外發(fā)生多起因高壓輸電線路故障而導致
的保護動作及大面積停電事件，對機組的安全運行造成很
大影響，甚至導致多臺機組同時全停，后果不堪設想。這
些輸電線路故障多由雷擊、誤操作、定值、保護裝置及回
路抗干擾性能等不可控因素引起，可通過保護的可靠動作
來切除。本文基于輸電線路典型案例，對現(xiàn)場出現(xiàn)的保護
動作事件進行分析，以便在發(fā)生類似事故時能及時處理，
為線路的安全運行提供一定的參考。
１ 輸電線路保護動作事件一
１．１ 線路無故障遠跳動作過程
華能天池電廠１１０ｋＶ線路（兩側分別為瑤池站、天池
站）正常運行過程中，天池站線路保護遠跳動作，兩側開
關跳閘， 重合閘未動。１１０ｋＶ 線路兩側配置南瑞繼保
ＰＣＳ－９３１ＡＭＶ型保護裝置和國電南自ＰＳＬ－６０３Ｕ 型保護
裝置。
現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，瑤池站保護裝置未動作，操作箱ＡＢＣ
跳閘指示燈亮；天池站ＰＳＬ－６０３Ｕ保護裝置ＡＢＣ跳閘指示
燈亮，重合閘未動作，操作箱ＡＢＣ跳閘指示燈亮，ＰＣＳ－
９３１ＡＭＶ保護裝置未動。
１．２ 線路保護裝置動作情況
瑤池站：０ｍｓ保護啟動，啟動前“遠方跳閘”外部開入
量動作，無保護動作跳Ａ、Ｂ、Ｃ出口動作；３９ｍｓ后，保
護顯示開關Ａ、Ｂ、Ｃ三相在分閘位置；６１ｍｓ后，遠方跳
閘開入返回。啟動后開關量的變位見表１，錄波如圖１
所示。
表１ 開關量的變位
Ｔａｂ．１Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｏｆ?。螅鳎椋簦悖瑁椋睿纭。觯幔欤酰?
啟動時開入量狀態(tài)啟動后開關量變位
Ａ相跳閘位置０?。常梗恚蟆。料嗵l位置０→１
Ｂ相跳閘位置０?。常梗恚蟆。孪嗵l位置０→１
Ｃ相跳閘位置０?。常梗恚蟆。孟嗵l位置０→１
遠方跳閘開入１　６１ｍｓ 遠方跳閘開入１→０
遠傳２開入１?。叮保恚?遠傳２開入１→０
停用重合閘１　７１ｍｓ 停用重合閘１→０
天池站：０ｍｓ保護啟動，啟動前無“遠方跳閘”外部開
入量；２ｍｓ后，保護收對側遠跳后，保護發(fā)Ａ、Ｂ、Ｃ分
相跳閘；４３ｍｓ，顯示開關Ａ、Ｂ、Ｃ在分閘位置；４１ｍｓ，
９０
電工技術　運行維護
DOI:10.19768/j.cnki.dgjs.2019.09.032
　　
收對側遠跳復歸。啟動后開關量的變位見表２，錄波如圖
２所示。
表２ 開關量的變位
Ｔａｂ．２Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ?。铮妗。螅鳎椋簦悖瑁椋睿纭。觯幔欤酰?
啟動時開入量狀態(tài)啟動后開關量變位
縱聯(lián)差動保護１　２ｍｓ?。粒拢锰隹冢啊?
停用重合閘１　２ｍｓ 永跳動作０→１
合閘壓力閉鎖０?。罚恚?重合閘放電０→１
Ａ相跳閘位置０?。常梗恚?溝通三跳０→１
Ｂ相跳閘位置０?。常梗恚蟆。粒拢锰隹冢薄?
Ｃ相跳閘位置０?。常梗恚?永跳動作１→０
遠方跳閘開入１?。矗保恚?接收對側遠傳２?。薄?
遠傳１開入０　４１ｍｓ 接收對側遠跳１→０
遠傳２開入１?。矗担恚蟆。孟嗵l位置０→１
１．３ 線路保護動作的原因分析
瑤池站ＰＳＬ－６０３Ｕ保護裝置動作原因為操作箱內ＴＪＲ
接點動作，線路開關不經保護而直接三相跳閘；同時ＴＪＲ
繼電器經保護發(fā)遠跳至對側天池站保護，且天池站保護裝
置收遠跳開入，因此保護在啟動狀態(tài)，最終造成線路兩側
開關跳閘。
經現(xiàn)場調查發(fā)現(xiàn)，瑤池站增加的第二套母差正在施
工，因此改造期間提前將失靈啟動遠跳的電纜連接至線路
１６５２開關端子排，而另一端電纜未做妥善處理，導致遠跳
開入兩根電纜頭短接造成遠跳啟動。
２ 輸電線路保護動作事件二
２．１　２２０ｋＶ線路零序三段動作過程
２２０ｋＶ天化線（兩側變電站為瑤池站、天化站）檢修完
成后進行送電，由瑤池站進行合環(huán)過程中，瑤池站Ａ相開
關跳開，站內保護未動作，天化站零序ＩＩＩ段動作，跳開
Ａ、Ｂ、Ｃ三相開關?，幊卣?、天化站兩套線路保護為
ＲＣＳ９３１Ａ、ＲＣＳ９３１ＡＭ，開關保護為ＲＣＳ９２３Ａ。
２．２ 線路保護裝置動作情況及故錄分析
瑤池站主保護動作時序為：０ｍｓ開關合閘，８７５９ｍｓ　Ａ
相跳位動作，如圖３所示。
瑤池站開關保護動作時序為：０ｍｓ保護啟動，８７５９ｍｓ
不一致接點開入，如圖４所示。
天化站動作時序：０ｍｓ保護啟動，３００６ｍｓ零序ＩＩＩ段
保護動作，跳Ａ、Ｂ、Ｃ三相開關，如圖５所示。
２．３ 線路兩側保護動作對比分析
瑤池站Ａ相開關跳開導致線路處非全相運行，線路兩
側出現(xiàn)零序電流。天化站線路保護零序電流二次值為
１．３Ａ，達到線路零序ＩＩＩ段保護定值（０．６５Ａ，３ｓ），延時
３ｓ后保護動作跳開線路乙站三相開關。
瑤池站線路保護零序電流為０．２８Ａ，達到線路零序ＩＩＩ
段保護電流定值（０．１５Ａ），但是由于線路天化站側三相開
關跳開后，零序電流消失，持續(xù)時間未達到零序ＩＩＩ段時
間定值（４．５ｓ），因此瑤池站線路保護零序ＩＩＩ段保護未
動作。
９１
運行維護　電工技術
　　
２．４ 瑤池站三相不一致保護未動作分析
２２０ｋＶ天化線三相不一致保護由ＲＣＳ９２３Ａ保護裝置
內部邏輯實現(xiàn)，無就地非全相保護。ＲＣＳ９２３Ａ裝置內部
的三相不一致保護由不一致接點啟動，如圖６所示。
２．５ 線路保護動作的原因分析
Ａ相開關跳開后，由于其跳閘位置繼電器經過較長時
間（８７５９ｍｓ）才動作，導致ＲＣＳ９２３Ａ保護長期收到不一致
接點動作信號，三相不一致保護無法啟動，因此三相不一
致保護未動作。８７５９０ｍｓ，ＲＣＳ９２３Ａ保護裝置收到不一致
接點開入信號，但此時對側已跳開，線路無電流，未滿足
三相不一致保護電流動作判據，保護仍無法動作。
分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場開關運行年限較長，Ａ相開關合閘后
短時間內跳開導致開關操作機構壓力低，閉鎖合閘回路，
進而造成跳閘位置繼電器無法動作。
３ 繼電保護事故預防
（１）投運前或機組檢修過程中，在電流互感器根部施
加電流，觀察相關保護、自動裝置采樣數據是否與實際相
符，以及時發(fā)現(xiàn)回路接線錯誤；在保護運行過程中，應定
期使用紅外成像設備來檢查電流回路端子發(fā)熱情況；定期
檢查電流回路端子緊固情況，對氧化嚴重端子應及時進行
更換；也可利用區(qū)外故障時保護啟動報告、錄取波形來判
斷相關回路接線的正確性，消除設備隱患。
（２）為預防寄生回路引發(fā)的故障，應保證設計圖紙（包
括原理圖、展開接線圖及施工接線圖）的正確性；要嚴格
按照施工圖及相關規(guī)程的要求進行施工；回路改造應注意
是否科學、合理，回路是否清晰、簡潔，拆除不必要的
線；施工結束后要進行全面的檢驗，不能有檢驗項目的
遺漏。
（３）二次回路應選擇質量良好的電纜，嚴格按照施工
工藝進行敷設、接線，電纜應固定牢固。回路對地絕緣測
試是定期檢驗工作中重要項目，不能忽視。
（４）對于直流系統(tǒng)，需提高繼電保護二次回路的檢修
質量，改善運行環(huán)境，及時進行設備改造，提高工作人員
技術水平，防止人為原因造成設備缺陷。
４ 結語
根據以上分析可知，對于高壓輸電線路故障，首先應
根據事故分析報文了解一次設備動作情況、保護動作情
況；然后根據故障錄波圖大致判斷系統(tǒng)發(fā)生何種類型故障
及故障持續(xù)時間，結合保護動作信息尋找關鍵點，推斷系
統(tǒng)故障原因或故障發(fā)展情況，并將故障情況與錄波圖和保
護動作信息進行相互驗證；在一次設備故障原因未查明的
情況下，可通過保護錄波文件和動作信息推斷一次故障情
況，防止電網故障范圍的擴大。
參考文獻
［１］朱聲石．高壓電網繼電保護原理與技術［Ｍ］．２版．北京：中國
電力出版社，１９９５．
［２］王廣延，呂繼招．電力系統(tǒng)繼電保護原理與運行分析［Ｍ］．北
京：水利電力出版社，１９９５．
（上接第８９頁）
容器故障已發(fā)生在工業(yè)負荷、商業(yè)負荷和民用負荷高的區(qū)
域，對于故障高發(fā)的變電站，應增加巡檢次數和適當應用
在線監(jiān)測技術，以提早檢測到故障，降低故障率。故障原
因的歸納表明，漏油、接頭／線夾／引線發(fā)熱和故障是最主
要的缺陷類型，零部件老化、材質不良、絕緣老化和工藝
不佳是最主要的故障原因，零部件老化和材質不良是電力
電容器故障的主要誘因，減小電力電容器故障率應提高監(jiān)
測電力電容器老化的能力。電力電容器壽命信息歸納表
明，電力電容器壽命以８年的平均壽命為中心，幾乎為正
態(tài)分布。檢測方式的歸納表明，人工巡視仍是當前主流的
檢測方式，然而實踐中也證明監(jiān)控告警、調度監(jiān)控、檢修
測試和帶電檢測等檢測方式的有效性，可考慮適當采用類
似的方法補充人工巡視的不足。
９２
電工技術　運行維護

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