嚴志超

【摘 要】詳述了我輸電線路管理部門充分運用雷電定位系統(tǒng)對110kV城大線雷擊跳閘故障段進行推斷，并結合輸電線路跳閘信息進行細致測算，根據(jù)可能故障段的運行環(huán)境及跳閘時天氣狀況進行綜合分析，準確地判斷定位故障點，快速查找出雷擊故障桿塔。

【關鍵詞】雷電定位系統(tǒng)；跳閘故障；分析

2011年06月20日14：01：46，110kV城大線跳閘，線路重合閘成功合閘。我部門迅速組織線路運維人員對該跳閘故障進行分析，主要從雷電定位系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、跳閘信息、線路運行環(huán)境及跳閘時天氣狀況等多方面進行仔細論證與綜合推斷故障區(qū)段，最后快速地查找出故障桿塔；體現(xiàn)了雷電電位系統(tǒng)的優(yōu)越性，提高了工效，保證了線路安全運行。

1.判斷故障點位置

1.1根據(jù)雷電定位系統(tǒng)進行初步分析

通過查看雷電定位系統(tǒng)雷電信息輸出區(qū)，110kV城大線#88-#89塔、#99-#101塔附近有雷電活動，且線路路徑地圖上顯示這兩處落雷密度較大。從落雷時間看，#88-#89塔附近雷電發(fā)生時間為2011年6月20日14：00：06，與該線路跳閘時間相差1分40秒，超出雷電定位系統(tǒng)“時間緩沖區(qū)”的誤差范圍；而#99-#101塔附近雷電發(fā)生時間與線路跳閘時間基本吻合，因此更有可能引起本次跳閘故障。另外，#99-#100塔附近雷電回擊數(shù)比#100-#101塔的回擊次數(shù)多，且與雷電發(fā)生點的距離更近。因此，#99-#100塔成為故障桿塔的可能性較大。

表一 雷電信息輸出表

根據(jù)110kV城大線近三年跳閘情況的統(tǒng)計分析，可發(fā)現(xiàn)約90%跳閘次數(shù)為雷擊反擊跳閘。#99-#100塔的雷電流幅值為-183.7kA，遠遠超過了該線路的耐雷水平，線路遭受雷擊反擊跳閘可能性較大；而#100-#101塔遭受雷擊的雷電流幅值為-64.9kA，小于該線路的耐雷水平，符合雷擊繞擊的特點。因此，#99-#100塔將成為我們故障巡視的重點區(qū)段。

表二 110kV 城大線2008-2010年跳閘故障類別統(tǒng)計表

110 kV城大線C相跳閘后，線路重合閘重合成功，可見本次故障為單相瞬時性接地故障，符合雷擊線路跳閘的瞬時性特點。另結合該線路當年4月、5月份狀態(tài)巡視缺陷記錄表單，證實該線路通道狀況良好，且#99-#101塔區(qū)段為非樹木速長區(qū)，顯然排除了風偏引起線路瞬時跳閘的可能，進一步證實了雷擊跳閘可能性較大。

1.2結合調度提供跳閘信息進行判斷

根據(jù)調度部門提供的跳閘信息分析，110kV城南變電站保護裝置顯示110kV城大線保護測距和故障錄波測距分別為44.25km、44.90km，保護測距和故障錄波測距十分接近，且均位于#98-#101塔之間，進一步排除了#88-#89塔為故障桿塔的可能性。根據(jù)表三保護動作情況和故障相別可推斷C相瞬時接地短路引起線路跳閘。

表三 110kV城大線跳閘情況表

從表四可以看出， #98-#101塔位于本線路全長82%-84.5%的范圍內，符合距離Ⅱ段保護80%-100%的全長范圍；而#88-#89塔位于線路全長75.5%范圍內。因此，#99-#101塔作為故障段更趨于合理性。

表四 桿塔位置占線路全長的百分比

1.3利用線路運行環(huán)境及氣象進行綜合分析

根據(jù)線路平斷面圖、桿位明細表及相關圖紙資料，可知110kV城大線線路全線架設雙避雷線，保護角為13.92°，直線塔懸垂串均為8片XP-70型絕緣子，#99-#100塔桿位處的主要土壤均為硬塑粉質土與中等風化強風化粉砂巖及泥巖互層。其中，#100塔為直線塔，塔型為ZB18，呼高為30米，位于山腰，旁邊有一深水溝渠，C相為右邊導線且處在迎風側，大號側、小號側及塔頂安裝有防繞擊避雷針，可見該塔所處的環(huán)境易遭受雷擊，因已加裝防雷裝置可知反擊可能性遠遠大于繞擊。#101塔塔型為ZM2，呼高為30米，位于山腰，未安裝防雷裝置；#99塔塔型為ZB17，呼高為21米，位于平地，且A、C相均安裝氧化鋅避雷器。根據(jù)線路的運行環(huán)境，可推測#100塔為故障桿塔的可能性較大。通過電話詢問#100塔附近村民，得知跳閘時刻該區(qū)域出現(xiàn)過強烈的雷雨天氣，再次證明了雷擊概率較大。

綜合分析，本次故障原因是110kV 城大線C相雷擊造成線路反擊跳閘，故障區(qū)段可能為#99-#101塔。

2.故障查找

2.1找出故障點

2011年06月20日16：30，線路運維人員對110kV城大線#99-#101塔區(qū)段進行故障查找，發(fā)現(xiàn)#100塔C相自導線側起第1、4、7、8片玻璃絕緣子上有明顯的閃絡痕跡，同時該相懸垂線夾兩側約30cm范圍內有明顯的白色斑點，導線無斷股現(xiàn)象。

現(xiàn)場測量#100塔的接地電阻值，發(fā)現(xiàn)A腿接地電阻值偏大，遠遠超出設計要求值。因此，進一步確認本次故障類型為雷擊桿頂反擊跳閘。

#100塔接地裝置型號為7DT，埋深為0.8米，季節(jié)系數(shù)可取1.3，根據(jù)測量結果等于實測值與季節(jié)系數(shù)的乘積，可知A腿接地電阻值大于設計要求值，是引起線路反擊跳閘的直接原因。

表五 #100塔接地電阻設計值與測量結果對照表單位： Ω

2.2擴大查找范圍

為了不留下隱患，線路運維人員對110kV城大線#99塔、#101塔C相絕緣子進行了檢查，未發(fā)現(xiàn)閃絡現(xiàn)象。同時還對#99-#100塔、#100 -#101塔兩檔導地線及懸垂線夾進行了檢查，均未發(fā)現(xiàn)雷電流通道痕跡，且#99塔、#101塔接地電阻均滿足設計要求。

【參考文獻】

[1]王清葵.送電線路運行和檢修[M].北京：中國電力出版社，2003.

[2]董振亞.電力系統(tǒng)的過電壓保護[M].北京：中國電力出版社，1997：108-150.

[3]中華人民共和國水利電力部.SDJ8-79電力設備接地設計技術規(guī)程[S].水利電力出版社，1979.

[4]丁毓山，金開宇.配電線路職業(yè)技能鑒定培訓教材[M].北京：中國水利水電出版社，2003.

[5]中華人民共和國電力工業(yè)部.DL/T620-97交流電氣裝置的過電壓保護和絕

緣配合.中國電力出版社，2004.