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高压611线路的故障分析及预防高压611线路是电力系统中重要的输电通道,其运行稳定性直接影响电网的安全与供电可靠性。在实际运行中,611线路可能因雷击、树障、设备老化、外力破坏等原因引发短路、接地等故障,造成跳闸或停电事故。尤其在恶劣天气条件下,如雷雨、大风季节,故障发生概率显著上升。
故障分析表明,绝缘子闪络、导线断股、开关设备接触不良等问题较为常见。此外,部分线路运行年限较长,设备性能下降,也增加了故障风险。通过对历史故障数据的统计与案例分析,可以总结出故障发生的规律性与区域性特征,为预防措施的制定提供依据。
为提升线路运行安全性,应加强日常巡检与状态监测,利用红外测温、无人机巡检等技术手段及时发现隐患。同时,定期开展绝缘子清扫、通道清理和设备检修工作,提升线路抗风险能力。在雷电频发区域加装避雷器、提高线路绝缘水平也是有效措施。此外,完善继电保护配置与自动化装置,缩短故障响应时间,有助于降低故障影响范围。
综上所述,通过科学管理、技术升级和预防性维护,可有效提升高压611线路的运行可靠性,保障电网安全稳定运行。
(梅山矿业公司南京210041)
摘要:通过对高压611线路的一次故障技术分析,解析故障发生的原因,并针对矿山供 中经常出现的问题,提出相应的解决措施。 关键词:故障分析:继电保护:高压线路
KeyWords:Fault analysis;Relayprotection;High tensionline
2002年2月11日,矿业公司发生严重停电 事故,造成全矿停产约3h,井下生产受限48h。 引引起事故的直接原因是老鼠爬上100m”压风高 配的分段开关柜内,造成三相母线拉弧短路。由 于继电保护不完整且定值不当,造成越级跳闸,值 班人员又缺乏经验,未能及时查清故障部位,强行 送电,造成事故进一步扩大,延长了事故处理时 间。 2月11日05:10,副井高配405、408开关, 11万变电所611、623开关过电流跳闸,浮选高 配、主井高配、降磷高配内的所有高压电机出线盘 低电压保护动作跳闸,100m”压风高配、西南井 高配及所有井下变电所全部失电。05:20,值班 人员强送623、408开关,试送电成功。井下变电 所逐渐恢复供电。05:35,值班人员强送611开 关,611开关过电流跳闸,大定坊220KV变电所 大梅2号线远距离保护动作、开关跳闸。确定事 故发生在611线路上后,值班人员立即组织巡线, 6:10发现:611线路3号杆(终端杆)拉线断裂, 倒在一鱼塘内;611线路7号杆、11号杆处架空线 缠绕在一起且有明显烧伤痕迹。早上8:30,点 检人员发现100m?压风高配母联开关母线侧隔 离刀闸下有严重拉弧烧伤痕迹,同时发现开关下
FaultAnalysisandPreventionofHighTension611Lin
(Meishan MiningCorp.,Nanjing210041)
的电缆沟内有一只烧焦的死老鼠。从事故发生到 查清故障部位,经历3.5h。至恢复全厂正常供 电,历时48h,对全矿的生产造成很大损失。
纵观整个事故的发生情况,故障回路一次系 统图见图1,可知整个事故的发生过程。 老鼠爬人密封不严的100m高配室,爬上室 内母联开关(当时开关处于热备用状态,上、下隔 离刀闸处于合位。),当其爬至母线侧隔离刀闸下 时,引起开关内母线短路,拉弧。强大的短路电流 导致付井高配405受电开关定时过流动作,开关 跳闸。同时由于405开关继电保护无速断过流保 护,强大短路电流引起611高压架空线路强烈震 荡,线路三相短路导致11万变电所611开关过电 流动作跳闸。事故发生后,值班人员未查明故障 原因就强行送电,导致611线路在因强烈震荡而 缠绕在一起的情况下,短路引起剧烈震荡,导致3 号线杆(终端杆)拉线(已严重锈蚀)断裂,电杆倒 塌、线路永久短路接地,大梅2号线远距离保护动 作、开关跳闸,事故进一步扩大。这个教训是十分 深刻的。造成事故有以下原因: (1)高压配电室密封不严,任由小动物进出是 发生这次事故的直接原因。线路维护人员在例行
巡视过程中未及时发现611线路3号杆拉线严重 锈蚀这个隐患,也是造成事故扩大的主要原因之 一。 (2)611、623线路档距过长,弧垂过大,且相 与相之间距离过窄是造成此次事故的重要原因。
图1故障回路一次系统图
副井高配作为一个中心变电所,承担着向附 近几个变电所配电的任务,其重要不言而喻。但 其进线架空线已用了近20a,地理环境导致其档 距过长,负荷需求确定其至少采用双线架设,导致 相与相之间距离过窄,当其受到大的故障电流冲 击时,会发生剧烈震荡,极易造成相间短路。 (3)继电保护设置不完善,且定值配合不当是 导致本次事故的根本原因。在供配电系统中,对 用电单位变电所继电保护一般采用过电流保护和 电流速断保护。 ①过电流保护 在电力系统中,当发生短路时,其特征之一就 是线路中的电流剧增。过电流保护就是利用这个 特征在电流增长到超过事先按最大负荷电流整定 的数值时引起动作的一种保护装置。过电流保护 按时限特征分为定时限过电流保护和反时限过电 流保护。定时限过电流保护是指不管故障电流超 过整定值多少,其动作时间总是一定的。若动作
男 高压611线路的故障分析及预防
时间与故障电流值成反比变化,即故障电流超过 整定值越多,动作时间越快,则称为反时限过电流 保护。 无论定时限过电流保护或是反时限过电流保 护,其动作电流均按下式整定:
式中:Ipzi为继电器动作电流,A;Kx为接线 系数,星形接法时为1,角形和差接时为√3;k为 可靠系数,一般采用1.15~1.25;KzQ为自启动系 数,考虑外部故障引起母线电压下降,当外部故障 消除后母线电压恢复,电机自启动引起电流增大, 自启动系数的数值应>1,具体数值要由负荷情况 定;K:为电流继电器返回系数,一般取0.85;nL 为电流互感器额定变比;IFH.zD为最大负荷电流, A。 过电流保护动作时间的整定采取阶梯原则 即位于电源侧的上一级保护的动作时间要比下 级保护时间长。这个时间上的差别,称为时限阶 段差,简称时限阶差,一般用△t来表示,通常时限 阶差△t取0.5~0.7s。
电流速断保护与过电流保护比较有两点区 别:首先,电流速断保护的启动电流是按躲过被保 护线路末断的最大短路电流整定的,因此继电器 的启动电流要比过电流保护的启动电流大的多; 其次,瞬时电流速断保护是通过动作电流的正确 选择达到上下级保护动作的选择性,而不是依靠 动作时间阶差来达到动作选择性,因此瞬时电流 速断保护不采用时间继电器,动作时间是零秒,是 快速保护。由于电流速断保护具有可靠的选择性 和快速性,因此多用做线路(或其他设备)的主要 保护。电流速断保护的缺点是具有末断死区。因 为电流速断保护的动作电流是按躲过被保护线路 末端的最大短路电流来整定的,因此,当被保护线 路发生故障时,瞬时速断保护就可能不动作。在 被保护线路末端,瞬时速断保护不能起到保护作 用的区段,称为瞬时速断保护的死区。为了使在 这段死区发生故障时,断路器也能跳闸,必须依靠 过电流保护来动作。因此,过电流保护必须和速 断保护同时配合使用。
IDz.J=KxXk,X Ip2D/n,(2]
式中:Ipz1为速断保护继电器动作电流,A;
x为接线系数,星形接法是为1,角形和差接时 为√3;k为可靠系数,电磁型继电器取1.2~1.3; 感应型继电器取1.5;n为电流互感器额定变比; lp.zD为被保护区段末端最大短路电流,A。 矿业公司大部分高压变电所受电柜和出线柜 的短路故障保护采用瞬时速断保护和定时过电流 保护,其目的是为了与上一级配电开关的继电保 护相配合。但在运行中,付井高配和100m”压风 高配受电开关的瞬时速断均被取消db4401t 141.2-2022 城市冷链配送 第2部分:操作规范,仅靠定时过 电流发挥作用。个中原由可能是:公司认为100 m”压风高配是全矿最重要的负荷,(100m压风 高配主要是向8台550kW空压机供电,承担着 全矿生产供风的任务,一旦停风,全矿生产都将停 止。)一旦停电将使生产遭受严重损失。为避免单 台电机故障引起422、415开关(见图1)跳闸,将 向100m²压风高配配电的付井高配415、422开 关的定时限过电流的时间定值整定为1.0s,却将 付井高配受电开关405、408盘的时间定值整定为 0.5s,多出0.5s的延时。导致100m?压风高配 母联(910)开关母线侧短路时,405开关先于422 开关跳闸。事实上,像这样配置继电保护值,是违 反电流保护的阶梯原则的。按照继电保护动作的 选择性的要求,负荷侧电流保护的动作电流应小 于电源侧保护的动作电流值。负荷侧动作电流保 护的动作时间应比电源侧电流保护的动作时间小 一个时限差。现在,副井高配受电保护过电流的 动作时间比100m”压风高配受电开关过电流保 护的动作时间延长了0.5s。因此,100m”压风 高配发生故障时,其本身的过电流继电保护不动 作,而上一级的过电流保护动作跳闸。这就构成 了越级跳闸。 (4)值班人员处理事故不当,使事故扩大。 110kV变电所仅611、623开关过电流跳闸, 可判定故障出在611、623以下部位。然而,副并 高配两受电开关405、408也过电流跳闸。按常 规.根据继电保护的梯级原则,若副井高配出线侧
以下发生故障,最多越级跳闸至405、408开关。 而不会越级到既跳405、408开关,又跳11万变电 所的611、623开关。根据以往多次发生的611、 623开关跳闸事故,可判定此次611、623开关跳 闸是由于611、623线路因大电流震荡、线路短路 引起。故应先巡线,查看、核实611、623线路无缠 绕、烧伤现象,方可送电。值班人员未核实情况就 草率送电,导致611线路3号杆倒塌、大梅2号线 远距离保护动作跳闸,事故进一步扩大。