李喜同 孟會增 馬 群 蹤 凱

（國網(wǎng)山東電力省公司菏澤供電公司，山東 菏澤 274000）

故障錄波器是指電力系統(tǒng)中用來記錄電網(wǎng)故障或異常時系統(tǒng)各點(diǎn)的電流、電壓等模擬量，以及開關(guān)量（狀態(tài)量）的動態(tài)變化過程的裝置[1]。故障錄波器可以在系統(tǒng)大擾動如短路故障、系統(tǒng)振蕩、頻率崩潰、電壓崩潰等發(fā)生后能夠自動記錄并反映該電氣設(shè)備安裝處各種電氣量的變化過程[2]。電力調(diào)度人員可以根據(jù)其故障錄波情況判斷電力系統(tǒng)設(shè)備故障或異常情況，提高事故處理的速度和準(zhǔn)確性。目前，故障錄波器主要應(yīng)用在對110kV 及以上線路跳閘后進(jìn)行分析判斷，而對設(shè)備出現(xiàn)異常信號及35kV 線路跳閘很少應(yīng)用。本文以兩次電網(wǎng)中相對較為少見的事故和異常為例，說明故障錄波器在35kV線路跳閘和設(shè)備出現(xiàn)異常信號中應(yīng)用。

1 設(shè)備異常信號錄波器應(yīng)用案例

1.1 異常發(fā)生

去年12月某日，地調(diào)將某220kV 變電站負(fù)荷調(diào)至另一供電區(qū)電網(wǎng)供電時，電網(wǎng)監(jiān)控班遙控拉開該變電站220kV 線路211 開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)該220kV 線路211 開關(guān)頻發(fā)“保護(hù)裝置異常”信號，同時該線路有功功率數(shù)據(jù)異常，于是通知相關(guān)單位現(xiàn)場檢查并告知調(diào)度。

1.2 調(diào)度員處理

調(diào)度人員接到監(jiān)控人員匯報后及時調(diào)取了故障錄波器，發(fā)現(xiàn)220kV 線路211 開關(guān)B 相存在約0.5A的電流（如圖1所示）而其他兩相均為0，同時3I0約0.5A，通過比對認(rèn)為該線路211 開關(guān)存在問題；調(diào)度員立即與相關(guān)技術(shù)專工進(jìn)行了溝通，最后分析認(rèn)為開關(guān)B 相實(shí)際沒有分閘，開關(guān)內(nèi)部存在缺陷，該開關(guān)已不能運(yùn)行，需及時處理；若不及時處理將影響電網(wǎng)的供電可靠性。于是，調(diào)度員將分析情況及時反饋至檢修單位領(lǐng)導(dǎo)。檢修單位領(lǐng)導(dǎo)也感到了缺陷的嚴(yán)重性，于是安排精干力量到現(xiàn)場進(jìn)行檢查分析，并及時與設(shè)備廠家進(jìn)行了聯(lián)系。

1.3 現(xiàn)場檢查

變電運(yùn)維人員到現(xiàn)場后，檢查發(fā)現(xiàn)220kV 線路211 保護(hù)裝置發(fā)“TWJ 異常、保護(hù)裝置異?！毙盘?，后備保護(hù)發(fā)“斷路器位置異常”，且均復(fù)歸不掉。檢查220kV 線路線211 開關(guān)保護(hù)裝置，開關(guān)三相TWJ位置均顯示“1”；查看保護(hù)裝置及測控裝置電流采樣信息，發(fā)現(xiàn)該線路兩套保護(hù)及測控裝置采樣中B相電流約0.5A，A、C 相電流為0A，符合“TWJ異?！备婢瘲l件（即開關(guān)三相TWJ 為1 時，有電流存在）。使用鉗形電流表測量保護(hù)屏及測控屏內(nèi)電流二次線，結(jié)果與裝置顯示一致；查看該間隔在220kV母差裝置、220kV 故障錄波器中的采樣值，顯示該間隔B 相電流約為0.5A，A、C 相電流為0，3I0約0.5A。

查看220kV 線路211 間隔匯控柜開關(guān)指示燈顯示為分位，開關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)三相開關(guān)指示均為分位，打開機(jī)構(gòu)箱，發(fā)現(xiàn)機(jī)構(gòu)連桿位置三相均一致。檢修人員現(xiàn)場分析判斷為B 相機(jī)構(gòu)分閘到位，但滅弧室內(nèi)觸頭未分開，分別向調(diào)度、變電運(yùn)維室等單位作了匯報。變電運(yùn)維室人員根據(jù)調(diào)度指令將211 開關(guān)隔離，為檢修做準(zhǔn)備。

1.4 開關(guān)解體檢查

公司檢修單位立即組織相關(guān)單位及廠家技術(shù)人員制定了檢修方案，對該隱患進(jìn)行了處理。對211斷路器及兩側(cè)刀閘氣室進(jìn)行氣體組分檢測，未發(fā)現(xiàn)異常，測量開關(guān)的接觸電阻，B 相為236 微歐，說明B 相處在合閘狀態(tài)。于是，檢修部門將220kV 線路211 開關(guān)B 相進(jìn)行解體。解體發(fā)現(xiàn)該開關(guān)B 相滅弧室動觸頭側(cè)與導(dǎo)氣管焊接處脫落。通過分析原因?yàn)椋簻缁∈覄佑|頭側(cè)與導(dǎo)氣管焊接處因工藝不良導(dǎo)致脫落斷裂；正好印證了調(diào)度員的判斷。經(jīng)過商議決定采用重新焊接技術(shù)進(jìn)行修復(fù)。

圖1 220kV 異常信號發(fā)生故障錄波情況

2 35kV 線路多重故障應(yīng)用案例

2.1 事故象征

12 時13 分，某220kV 變電站的35kV 低備Ⅰ線過流Ⅰ段保護(hù)動作、開關(guān)跳閘，接著35kV 低備Ⅱ線也是過流Ⅰ段保護(hù)動作、開關(guān)跳閘，同時#2 主變35kV 側(cè)后備保護(hù)動作跳開#2 主變35kV 側(cè)開關(guān)，造成35kV 母線失壓，隨后35kV 低備Ⅰ、Ⅱ線均重合成功。

2.2 事故判斷及分析

35kV 低備Ⅰ線、低備Ⅱ線及#2 主變35kV 側(cè)開關(guān)跳閘后，監(jiān)控人員通知變電運(yùn)維人員檢查及相關(guān)單位帶電巡線。調(diào)度員在接到監(jiān)控值班員匯報跳閘情況后，認(rèn)為這不是一起簡單的線路或母線故障，僅從保護(hù)信息和開關(guān)動作情況很難判斷是什么故障，于是立即調(diào)取#2 主變故障錄波器查看故障錄波情況，其故障錄波情況如圖2所示。

圖2 35kV 線路多重故障錄波情況

從#2 主變波形圖中[3]可以看出11 時13 分56 秒632 毫秒，#2 主變B、C 相電流突然升高，判斷為發(fā)生B、C 相相間故障；11 時13 分56 秒945 毫秒，A 相電流值發(fā)生突變，說明又形成新的故障；11 時13 分57 秒020 毫秒，A、B 相電流未變而C 相電流恢復(fù)正常，結(jié)合保護(hù)信息可判斷出有開關(guān)跳閘切除部分故障；11 時13 分57 秒306 毫秒，ABC 三相電流均恢復(fù)正常波形，說明所有故障已被切除。根據(jù)故障錄波系統(tǒng)提供的#2 主變220kV 側(cè)波形圖信息，于是得出以下結(jié)論：①故障過程中，B、C 相故障持續(xù)388ms，A、B 相故障持續(xù)362ms，此兩種故障重疊時間為75ms，整個故障過程持續(xù)時間675ms； ②結(jié)合開關(guān)跳閘情況及保護(hù)動作行為，繼而可推出，35kV 低備Ⅰ線過流Ⅰ段保護(hù)（其定值16A，時間0.3s）動作，開關(guān)跳閘切除了發(fā)生BC 相故障的線路，隨后35kV 低備Ⅱ線過流Ⅰ段（其定值18A，0.3s）及#2 主變35kV 側(cè)后備保護(hù)（其定值12A，速斷Ⅱ時限0.6s）動作幾乎同時跳開低備Ⅱ線出線開關(guān)及#2 主變35kV 側(cè)開關(guān)，切除了發(fā)生在#2 主變35kV側(cè)相間故障；③35kV 母差保護(hù)未動作，判斷為母線 無問題，35kV 線路故障引起主變35kV 側(cè)開關(guān)跳閘。

2.3 事故處理

調(diào)度員在得出上述結(jié)論后，立即拉開35kV 低備Ⅰ線、低備Ⅱ線線路開關(guān)，合上#2 主變35kV 側(cè)開關(guān)對35kV 母線送電，從而恢復(fù)其他線路的正常供電。從調(diào)度員接到匯報到對35kV 母線恢復(fù)送電，用時約5min；較平常先現(xiàn)場檢查設(shè)備，然后送電，時間縮短了約30min。

2.4 現(xiàn)場檢查

變電運(yùn)維人員現(xiàn)場檢查保護(hù)動作情況與調(diào)度自動化系統(tǒng)反應(yīng)的情況一致。現(xiàn)場故障錄波情況與調(diào)度員查看的錄波情況也完全一致。線路巡線人員發(fā)現(xiàn)在35kV 低備Ⅰ、Ⅱ線#18 同塔附近，35kV 低備Ⅰ線B 相斷線，根據(jù)導(dǎo)線痕跡判斷為B 相導(dǎo)線斷線后相繼與其C 相導(dǎo)線發(fā)生短路，接著又與低備Ⅱ線的A 相導(dǎo)線發(fā)生短路，很好的印證了調(diào)度員的判斷。

3 結(jié)論

通過以上兩例電力系統(tǒng)發(fā)生的異常和事故，值班調(diào)度員充分利用傳至調(diào)度端的故障錄波器，調(diào)取故障錄波，結(jié)合保護(hù)信號、設(shè)備跳閘情況，很快對事故進(jìn)行了準(zhǔn)確的判斷，大大提高了事故處理的速

度和效率，不僅為電網(wǎng)的安全運(yùn)行提供有力保障，而且為保證用戶的正常供電搶得了時間?？梢?，故障錄波器對值班調(diào)度員在電網(wǎng)發(fā)生異?；蚴鹿蕰r十分重要。所以，我們不僅要學(xué)會故障錄波器在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中線路跳閘后，通過調(diào)取故障錄波信息來為設(shè)備運(yùn)行維護(hù)單位快速查找故障點(diǎn)[4]提供幫助，而且還要學(xué)會在設(shè)備發(fā)生異常信息及中性點(diǎn)非接地系統(tǒng)中線路跳閘后如何利用好故障錄波器，快速隔離故障和恢復(fù)用戶的正常供電。

[1] 任玉佩.故障錄波器的使用及數(shù)據(jù)分析[J].山西電力,2007(z1): 34-37,50.

[2] 胡美招.淺析故障錄波器的功能及作用[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2013(17): 107.

[3] 張瑞平.淺談電力系統(tǒng)故障分析[J].科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力,2014(3): 55-57,59.

[4] 鐘群超.故障錄波器在變電站中的常見問題淺析[J].數(shù)字化用戶，2014(15): 41-41.