鞠 飛 錢華建 鞠燕昊

（1. 國網(wǎng)山東榮成市供電公司 2. 國網(wǎng)山東海陽市供電公司）

輸電線路故障查找與分析

鞠 飛1 錢華建1 鞠燕昊2

（1. 國網(wǎng)山東榮成市供電公司 2. 國網(wǎng)山東海陽市供電公司）

輸電線路是電力系統(tǒng)中最重要的組成部分，其穩(wěn)定可靠的運行為電力系統(tǒng)提供一個良好的工作環(huán)境。由于輸電線路很可能受到外界自然因素和外界作用力的影響，致使輸電線路出現(xiàn)各種事故和故障?，F(xiàn)在主要結(jié)合國網(wǎng)榮成供電公司輸電運檢班2014年線路故障情況，根據(jù)多年來的工作經(jīng)驗，結(jié)合各種規(guī)程、資料的參考，從故障定位、分析、查找等方面分析多年來線路發(fā)生故障的情況，就如何更有效地組織線路故障查找工作提出了幾點建議。

輸電線路；故障查找；中性點；跳閘分析

0 引言

輸電線路共分為架空線路、電纜線路、架空電纜混合線路三種形式。運檢部門最難處理的問題是解決線路跳閘故障，榮成供電公司輸電運檢班所管轄的輸電線路地處沿海和丘陵地帶，具有“線路長、高壓用戶和分支線路多、部分線路腐蝕老化嚴重、受沿海季風(fēng)影響較大，運行環(huán)境、條件差”等復(fù)雜性和多樣性的特點。當(dāng)線路發(fā)生故障跳閘后，能在最短時間快速查出故障點，是降低故障造成的各種損失、減少線路停電時間的關(guān)鍵。根據(jù)筆者20多年從事輸電線路運行、檢修工作積累的實踐經(jīng)驗，結(jié)合對各種典型線路故障特點的分析，歸納出了一套較為實用的輸電線路故障查找、定位工作的步驟和方法，為輸電線路各種故障查找、分析、定位起到了積極有效的作用。

1 根據(jù)系統(tǒng)中性點接地方式和實踐經(jīng)驗來粗略判斷故障性質(zhì)

當(dāng)10kV和35kV電網(wǎng)中發(fā)生接地信號時，由于其中性點采用不接地或經(jīng)消弧線圈接地方式，線路不跳閘。如果某相對地電壓為零，此時判斷為該相發(fā)生全接地故障；如果是某相對地電壓大于零而小于相電壓，則判斷為該相發(fā)生不完全接地高阻故障；另外在110kV及以上電壓等級系統(tǒng)中，其中性點采用直接接地方式。如果某相發(fā)生全接地故障，則該相會通過大地與系統(tǒng)中性點短路導(dǎo)致故障跳閘。

在實踐工作中發(fā)現(xiàn)，110kV及以上電壓等級的輸電線路中大部分都是單相故障, 35kV線路可能出現(xiàn)多個故障點和多相故障，短路是電力線路出現(xiàn)最多的一種故障形式。

2 綜合各方面的數(shù)據(jù)對故障進行大致定位

綜合故障錄波器和線路的微機保護的各種數(shù)據(jù)，進一步進行定位。各種保護、自動裝置測出的數(shù)據(jù)信息只是變電站（所）到故障點的直線距離,并沒有指出故障的實際位置。通過完整、準確的線路臺賬，計算、統(tǒng)計出每基桿塔、耐張段距兩側(cè)變電站（所）的距離，同時還要考慮到導(dǎo)線的弧垂及弓子線等因素，進一步對線路故障點進行快速粗略定位。

3 進一步將故障精確定位

線路出現(xiàn)故障或跳閘后,雖然越早到達故障點,故障查出的概率越高。但是在接到調(diào)度通知后，決不能盲目地進行巡線,而應(yīng)該一邊快速地通知事故巡視人員做好準備,一邊及時地收集、索要有關(guān)事故數(shù)據(jù)，進行全面詳細的分析，才能起到事半功倍的效果。

線路跳閘后自動重合成功，說明是瞬間故障，通常有以下幾種情況：

1）由外力施工誤碰導(dǎo)線故障，基本上都屬于金屬性接地,如果跳閘后重合成功（對于10kV和35kV線路發(fā)生單相接地不跳閘），這時誤碰導(dǎo)線的是通斷電流較小的物體，因為被瞬間燒斷,所以能重合成功。每年110kV線路都會發(fā)生2～3次鳥糞閃絡(luò)重合成功事故、35kV線路曾發(fā)生一次較大形體的鳥類在線間飛行引起跳閘事故。

2）因異物飄浮在導(dǎo)線上引起的跳閘事故，這種單相接地或兩相短路故障大都屬于高阻性質(zhì),異物往往被瞬間燒毀,重合成功的幾率也非常大，每年110kV線路都會發(fā)生1～2次漂浮物閃絡(luò)事故。

3）絕緣子的閃絡(luò)引起的跳閘事故，屬于高阻接地，基本都能重合成功，一般發(fā)生在半夜至凌晨時間段，線路所帶負荷較小且系統(tǒng)電壓較高，據(jù)多年統(tǒng)計，凌晨的發(fā)生率最高。發(fā)生閃絡(luò)的多為直線桿塔的絕緣子，天氣狀況多為大霧、毛毛雨或晝夜溫差大露水較多，平均每年110kV線路發(fā)生2～3次、35kV線路發(fā)生1～2次。

4）耐張桿（塔）弓子線與桿塔閃絡(luò)，引起的跳閘事故在惡劣天氣常常出現(xiàn)。每年夏季臺風(fēng)都會導(dǎo)致110kV線路發(fā)生耐張桿（塔）弓子線與桿塔易閃絡(luò)放電故障。其發(fā)生的頻率隨臺風(fēng)次數(shù)而波動。

線路跳閘后自動重合不成功，往往就是永久性故障，就要考慮倒桿、折塔、掉線、斷線、電纜故障等的可能性。通常有以下幾種情況：

1）由外力施工誤碰導(dǎo)線故障。基本上都屬于金屬性接地,（對于10kV和35kV線路發(fā)生單相接地不跳閘）誤碰體是通斷電流較大的物體就會重合不成功。如各種工程車本體或主要金屬部件等。110kV線路每年都會發(fā)生多次工程車碰線事故。曾經(jīng)發(fā)生多次因人員砍伐樹木倒伏在某相導(dǎo)線上引起跳閘。在日常工作中，這種跳閘成為比較多的故障原因。

2）在冬夏極端天氣重合不成功主要有兩種天氣因素；在夏天的高溫天氣，有記錄的交跨或樹木引發(fā)的故障，線路跳閘后自動往往重合不成功。通常出現(xiàn)在線路負荷過重，導(dǎo)線的弧垂出現(xiàn)最大值時以及樹木生長最快、最旺盛時期，每年夏季220kV線路都會發(fā)生數(shù)次重合不成功。在冬天覆冰天氣出現(xiàn)跳閘，線路跳閘后自動往往重合不成功。多因?qū)Ь€覆冰較重使弧垂下垂增大，造成導(dǎo)線對被交叉跨越物距離不足，往往放電產(chǎn)生全接地故障或斷線接地故障。此種故障發(fā)生較少。

3）線路所跨林區(qū)發(fā)生山火引起跳閘故障，重合不成功。這種屬于自然因素導(dǎo)致。220kV線路曾在2014年發(fā)生2次，較難防范，但是事故原因容易判斷。

4）在雷電大風(fēng)天氣出現(xiàn)跳閘，線路跳閘重合不成功。往往是全接地故障，故障點可能為斷線故障或絕緣子存在零值情況造成整串絕緣子擊穿，導(dǎo)致線路跳閘后自動重合不成功。此種情況不多見，但偶爾35kV線路也會發(fā)生。

5）線路重載或過載時線路跳閘重合不成功，多是因為導(dǎo)線連接點接觸不良,容易造成連接點發(fā)熱燒斷故障。

6）電纜故障引起的跳閘重合不成功。

確定故障點位于線路的位置：

1）故障點發(fā)生在線路前半部分的有：如發(fā)生電流速斷動作，故障點一般應(yīng)在線路的前80%部分；距離一段保護動作跳閘（多指110kV及以上電壓等級線路）時，故障點一般應(yīng)在該線路全長的80%～85%以內(nèi);零序一段跳閘，故障點應(yīng)在線路前端。

2）故障點發(fā)生在線路中間地段前后的有：在速斷和過流同時動作的情況下，故障點應(yīng)多考慮在線路中間地段前后。

3）故障點發(fā)生在后半部分至下一級線路的有：發(fā)生的是過流動作，故障點一般應(yīng)在線路的后半部分至下一級線路；距離二段保護動作跳閘（多指110kV及以上電壓等級線路）時，故障點多半會在本線路后段或下一級線路;零序二段跳閘，故障點應(yīng)在線路后段至末端。

以此將巡視線路是區(qū)域外因素引起的故障還是本線路故障進行區(qū)分。

確定是本線路故障后，根據(jù)以上分析結(jié)果在線路臺賬上對故障進行定位，確定故障巡視目標(biāo)。輸電線路的臺賬資料、運行規(guī)程真實地記錄了準確的現(xiàn)場實際情況，對故障進行定位起著非常重要的作用。輸電線路的臺賬資料其內(nèi)容包括：桿塔導(dǎo)地線明細、線路走向示意圖、接地電阻記錄、交叉跨越記錄、高壓用戶信息、電纜信息和防外破方面的樹木、防山火、防風(fēng)偏、防異物、線下施工現(xiàn)場、線路走廊廣告牌、大型施工車輛信息、防撞擊、防鳥害、防雷擊、防污閃、同桿架設(shè)光纜等記錄等。故障查找時在向調(diào)度索要有關(guān)線路跳閘時的故障錄波器或微機保護的故障測距、故障相序以及有關(guān)電壓、電流數(shù)據(jù)、保護動作信號的情況下，根據(jù)各種故障數(shù)據(jù)對照線路臺賬對故障進行分析、定位,按照裝置的測距誤差5%的比例，在臺賬上大體圈定故障區(qū)域。然后結(jié)合以往的經(jīng)驗、數(shù)據(jù)進行修正，對故障進行分類。這點很重要也非常難,不但需要運用各種數(shù)據(jù)分析更要了解準確的現(xiàn)場實際情況，有豐富的實際查找經(jīng)驗，才可以迅速準確地做出判斷。

4 對確定的線路段迅速進行實地巡視檢查找出故障點

線路的標(biāo)示牌特別是桿號牌和相序牌對故障點查找非常重要, 在輸電線路每基桿塔上都要懸掛線路名稱桿號牌，所有線路起止桿塔、耐張轉(zhuǎn)角塔、相序換位桿塔以及這些桿塔的前后兩基直線桿上都懸掛相序標(biāo)示牌，線路查找人員通過標(biāo)示牌和桿號可以迅速定位，進行查找。

1）查找前應(yīng)將故障信號、數(shù)據(jù)、分析結(jié)果、現(xiàn)場有關(guān)情況及巡視要點向巡視人員詳細地交代清楚,做到人人心中有數(shù)。巡視人員結(jié)合豐富的巡視經(jīng)驗實地查找，不能漏過任何一個巡視地點和可疑點。

2）巡線時除了注意線路本身各部件及重點故障相外，還應(yīng)注意線路走廊和保護區(qū)情況，如交叉跨越物、樹木、建筑物、大棚和施工現(xiàn)場等;桿塔下附近有無燒傷的樹枝、鳥類、小動物以及損壞的絕緣子等應(yīng)收集起來。另外如發(fā)現(xiàn)附近有人員活動，應(yīng)及時向其打聽故障發(fā)生時間段有無發(fā)現(xiàn)異常情況并作好記錄,作為事故分析的依據(jù)。

3）如果在重點地段沒有發(fā)現(xiàn)故障點,一應(yīng)及時擴大巡視范圍或?qū)⑷藛T進行交換巡視。二可辦理兩種工作票對重點桿段或全線登桿檢查巡視，此種方法可以發(fā)現(xiàn)桿塔周圍不明顯的異?；?qū)Ь€上方、絕緣子上表面等地面巡視不易發(fā)現(xiàn)的死角。三對懷疑為雷擊的桿塔，應(yīng)增加對避雷線的懸掛金具、放電間隙和桿塔上部組件、絕緣子與桿塔連接點、接地極及接地通道連接點等位置有無燒傷和放電痕跡的檢查。

4）在進行線路故障巡視的同時，還應(yīng)通知有關(guān)部門對用戶的設(shè)備進行同時排查，從以往故障查找經(jīng)驗看有將近一半的故障是由用戶設(shè)備維護不當(dāng)造成的。

5） 對于35kV架空電纜混合線路或多用戶線路，在排除了架空線路及電纜通道全部的可疑點后,由于電纜T接點和用戶較多，為了盡快找到故障點，恢復(fù)送電，在條件許可情況下建議拉開所有T接用戶進線開關(guān)及電纜分接箱進、出線開關(guān)后，并在所有電纜T接點派專人看守，聯(lián)系調(diào)度停用該線路重合閘進行試送電，如果試送電成功，則可以確定故障范圍在T接用戶設(shè)備上或電纜分接箱進線開關(guān)后端，可以對其逐個排查；如果試送電不成功，有故障處的電纜T接點會出現(xiàn)打火放電現(xiàn)象，就可以確定為電纜故障。即可辦理措施拆除該T接電纜頭，使用電纜故障測試儀對故障點進行聲測定點查找處理，單芯電纜故障發(fā)出的信號主要是：單相接地或先發(fā)單相接地信號持續(xù)一段時間后變成限時速斷動作重合不成；三芯電纜故障反應(yīng)出的信號主要是：限時速斷動作重合不成。

6）故障巡視即使發(fā)現(xiàn)故障點后，也要求全線再巡視一遍，防止故障點引發(fā)其他隱患，保障送電的安全運行。

5 結(jié)束語

發(fā)生線路故障時，盡快找到故障點是唯一目的，多年來通過上述步驟方法，基本上2個小時左右都能準確地找到故障點。這些除了信息溝通還需要平時多巡查多演練，了解線路實地情況，制定精確真實的線路臺賬，綜合各種數(shù)據(jù)進行綜合判斷是迅速有效找到故障點的關(guān)鍵。

[1]Q/GDW1799.2-2013 國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程線路部分[S].

[2]國網(wǎng)公司.110(66)～500kV架空輸電線路管理規(guī)范[S].

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2015-10-12）