一起雷击引起某变电站110kV线路故障跳闸的原因分析_张奎.pdf

一起雷击引起某变电站 线路故障跳闸的原因分析张奎（贵州开阳化工有限公司）摘要：本文详细分析了一起因雷击原因，导致开阳化工 总变电站 开兖线 开关跳闸的事故，找出了造成此次事故的原因，并针对事故原因采取了修复防雷接地、投入重合闸功能及定期检查的的整改措施，提高了线路供电可靠性，消除了供电线路的安全隐患。关键词：雷击；线路；重合闸；原因分析；措施 引言贵州开阳化工有限公司 总变电站采用双电源供电，两回均为 ，一条进线电源（永兖线）来自 永温变电站，另一条进线电源（开兖线）来自 开阳变电站。年月日 时 分 秒，开兖线 号线路杆塔被雷击后，线路保护动作，引起站内 段母线、段母线失电，全厂停电。基本情况.变电站情况该变电站 母线采用单母线分段结构，共分段、段两段，母联开关编号为 。正常运行方式为：永兖线带 段母线，开兖线带 段母线，母联开关在分闸位置，即：开关、开关合，开关分。供电系统主接线图如图 所示。图 供电系统主接线图.线路情况 开兖线线路全长 .，个杆塔，线路全线架设避雷线，供电线路采用 -钢芯铝绞线架空敷设引至厂区 总变电站内，作为开阳化工公司产量 合成氨装置的用电线路。.保护动作情况 年 月 日 时 分 秒 毫 秒，开兖线保护动作，总变后台 系统段、系统段电压显示均为 ，发电机组解列停车，系统段各回路报整组启动，高压电机回路、无功补偿装置回路低电压跳闸，动作报文如下：（）开兖线电流差动保护动作。（）开兖线距离段保护动作。（）开兖线 开关跳闸。（）时 分 秒 毫秒 开兖线 相带电显示电压报警。电气技术与经济 技术与交流 （）时 分 秒 毫秒 开兖线 相带电显示电压报警信号消失。（）时 分 秒 毫秒 相带电显示电压信号报警。（）时 分 秒 毫秒 相带电显示电压报警信号消失。（）时 分 秒 毫秒 相带电显示电压信号再次报警。（）时 分 秒 毫秒 相带电显示电压报警信号消失。最终 开兖线 开关于 时 分 秒遥控合闸成功，总变电站 段、段母线恢复供电。.检查情况（）对供电系统的检查。停电发生后，当班人员对 总变及 各开关站、.各低压配电室及 应急电源切换情况进行了检查，未发现影响供电安全的隐患且应急电源切换正常。（）对供电线路的检查。年 月 日，组织人员对 开兖线架空线路进行全线巡查。当巡至架空线路 号杆塔时，发现该杆塔 相绝缘瓷瓶损坏一个（如图 所示），其余线路杆塔未发现有异常情况。图 开兖线 号杆塔 相瓷瓶损坏 母线失电造成的后果 开兖线失电除造成全厂停车及段高低设备跳车外，还造成气化界区一台高压电机扫膛，绕组损坏。电动机型号为：-；额定电压：；额定功率：；额定转速：。失电原因分析通过深入分析保护动作报文可以看出，时 分 秒 毫秒至 毫秒 开兖线遭到多次雷击，引起 相故障，差动保护动作 开关跳闸，故障选项 相，线路对侧自动重合闸成功两次，负荷侧未重合闸，段、段母线失电。时 分 秒 毫秒，开兖线再次出现电流差动保护动作 开关跳闸，故障选 相，线路对侧自动重合闸成功，负荷侧未重合闸。两次差动保护动作分别为距离 开阳变 .、.。在仔细对供电线路情况及保护动作情况进行分析后判断，造成 开兖线线路跳闸及 总变电站段母线失电的原因如下：（）直接原因。通过对现场各配电室及电气设备检查，未发现影响供电的故障，结合 月 日下午线路附近发生大面积雷电情况，打雷时间与变电站停电时间一致，并发现线路的 号杆塔 相绝缘瓷瓶损坏，导致线路出现瞬时接地故障，造成 开兖线两侧开关差动保护动作引起跳闸，由此判断停电的直接原因为雷击。（）间接原因。在对 号杆塔的防雷接地进行检查时发现，该杆塔的防雷接地线已断裂，当线路有雷击或雷电波侵入时，已经无法对线路起到保护作用。（）根本原因。开兖线负荷侧 开关重合闸未投用，导致线路即使是瞬时故障失电，也无法进行重合闸，造成 总变电站 段、段母线失电。整改措施.修复防雷接地贵州开阳化工有限公司所处位置雷电活动频繁，年平均雷暴日数 余天，属多雷区，近年雷击事件屡有发生，因此，确保线路避雷设施及防雷接地的完好是降低雷击概率的重要措施。通过检查，该线路其余杆塔的防雷接地及避雷设施完好，只需对 号杆塔断裂的接地线进行修复。接地线的修复方式分为两种：一种是焊接；另一种是液压方式连接。此次修复采用 的镀锌圆钢以焊接的方式进行连接，在连接前首先将连接部位的浮锈清除干净，焊接时，圆钢的搭接长度不应少于其直径的 倍并应双面施焊 ；如采用扁钢进行焊接，扁钢的搭接长度不应少于其宽度的 倍，并应四面施焊；在焊接完成后，对焊接的连接部位要采取防腐措施，防腐范围不应少于连接部位两端各 。处理完成后（如图 所示）对其接地电阻进行了测试，测试结果为 ，结果合格。电气技术与经济 技术与交流 图 号杆塔断裂地线处理后情况.投入重合闸功能从保护动作报文可以看出，开兖线对侧的 开关重合闸功能已投入，但站内的 开关重合闸功能未投入，从而无法实现重合闸，即使是线路瞬时故障也不能重合闸。为解决根本原因，需将保护装置的重合闸投入条件设置为“检母无压线有压”，并投入重合闸功能 ，实现站内 开关的重合闸功能。但要注意的是，自动重合闸功能适用于线路的瞬时非永久性故障，因站内所带负荷较为复杂，且电缆线路居多，所以只允许将自动重合闸的投用次数设定为一次，避免站内发生永久性故障时无限制的进行多次重合，造成事故扩大。.开展线路定期检查 开兖线地处山区，全线共有 座杆塔，其中有 座杆塔位于山顶或半山腰位置，线路杆塔所处环境复杂，因此，加强 线路杆塔的防雷接地检查及巡线工作尤为重要。为此，开阳化工公司定在每年 月份之前完成线路的巡线及接地电阻测量工作，以确保在雷雨季节来临之前供电线路的防雷接地处于完好状态。结束语供电线路的稳定运行对企业的安全生产起着至关重要的作用。良好的接地是线路杆塔雷电保护的基础，同时，线路在瞬时故障后的重合闸功能也是保证线路稳定运行、提高供电可靠性的的重要措施，对处于多雷区的 总变电站来说尤为重要。但因该变电站所带负荷的复杂性，所以要从多方面考虑并完善重合闸功能，避免类似停电事故的再次发生。本文通过对 开兖线线路故障跳闸进行分析，找出了造成此次停电事故的原因，采取了完善避雷措施、投入重合闸功能的方法，消除了该线路存在的隐患。参考文献 -，架空输电线路施工及验收规范 杨珊，卓琛，林魁，林毅一起雷击引起 变电站全停事故的分析 电气技术，（）：-（收稿日期：-）电气技术与经济 技术与交流