高压输电线路跳闸故障的快速判断与查找

王树军 季 宁

（华北电网有限公司承德供电公司 承德市 067000）

1 常见输电线路故障的大致分类及特点

1.1 雷击闪络故障

据统计，全国110kV～500kV线路雷击造成线路跳闸次数占全部跳闸总数的30%～40%，雷击故障跳闸一直占输电线路跳闸的第一位。雷击故障的特点是：

（1）一般发生在雷雨季节,如华北地区6～7月份是雷击故障高峰，8月中旬以后雷击故障变少；

（2）线路重合闸装置一般会重合成功；

（3）单相瞬时接地故障较多，两相及三相短路故障相对较少。

1.2 外力破坏故障

从近几年国家电网公司输电线路故障统计当中，外力破坏故障占线路跳闸故障的第二位，外力破坏故障排在首位的是吊车碰线，其次是违章施工。吊车碰线特点：

（1）单相接地故障较多，多为下相；（2）一般发生在良好天气下；

（3）故障点多发生在线路特殊区段；（4）导线及吊车有明显放电点。

1.3 鸟害闪络故障

鸟害造成的闪络多数是由于鸟粪沿瓷绝缘子串流下造成单相接地，偶尔也有沿杆塔排便后造成横担与导线放电，即空气闪络。鸟害发生的特点：

（1）单相接地故障较多；

（2）多发生在晴天良好天气下；

（3）90%以上的鸟害故障点多发生在河流、水库、养鱼池、林区附近，根据承德供电公司近5年鸟害故障统计，鸟害故障点100%附近都有河流和林区；

（4）根据经验，鸟害故障通常发生在夜间22:00至次日凌晨04:00之问。

1.4 风偏接地故障

线路风偏故障主要有三种：即倒杆断线（一般发生在暴风雨且类似龙卷风的恶劣气候条件下）、导线之间或导线对地放电、遭受外物（树木、竹子、简易草屋顶、地面草席、锡箔纸、塑料薄膜）短路。其特点是：

（1）一般发生在强风天气，有时瞬时风速可达30m/s；

（2）大雨、冰雹等恶劣气象条件下也时有发生，但概率比强风气象条件下少很多；

（3）经统计一般风偏跳闸大部分是导线对边坡距离不够造成，少部分为耐张塔引流对杆塔塔身放电。

1.5 覆冰闪络故障

其特点是:

（1）气温及导线表面温度达到0℃以下，空气相对湿度发生在85%以上，风速大于1m/s；

（2）根据运行经验一般多发生在11月份～次年的3月份之间。

1.6 污闪故障

其特点是：

（1）污闪主要发生在线路周边有水泥厂、铁厂、公路等污源区域段；

（2）一般易发生在久旱后突然降温并出现浓雾或毛毛雨的天气；

（3）污秽相对严重的区域。污闪故障是一种非金属性接地故障，在故障录波图上会反映出电压波形有明显毛刺。

1.7 其他原因

如导线接头发热烧断故障、变电站站内设备问题、保护定值计算整定错误、保护误动，线路本体设备问题等等。

2 线路常见故障的大致判断

线路运行部门在接到调度部门故障查线的通知后,应首先根据线路故障发生的季节、时间、气候状况、故障录波（测距）数据、自动重合闸动作情况等数据对输电线路的故障性质进行初步判断，必要时应及时向线路两端变电站索取故障录波图进行仔细分析，然后针对不同的故障性质和线路状况采取针对性的故障巡线措施。

（1）天气状况。

线路跳闸后，应第一时间取得故障时的天气资料，根据运行经验如良好天气下，无风，那么首先排除了雷击、风偏、冰闪的可能，那么外力破坏可能性较大，查线范围缩小到线路保护区内各类施工等特殊区段，如遇雷雨天气，那雷击可能性较大。如发生在良好天气，无风，清晨，那么鸟害的几率比较大。

（2）保护动作情况。

当线路跳闸后，线路运行管理人员要及时与调度沟通，摸清故障线路保护动作情况，如果电流速断保护动作，说明故障性质比较严重，且发生范围在线路首端；如果电流Ⅰ段动作，说明线路有故障，且范围在保护安装处线路首端；如果过流Ⅱ（Ⅲ）段动作，说明线路有故障，且在全长范围内，重点是未端；如果零序保护动作，说明线路发生了单相接地故障，在判断故障性质确定故障范围时，如能根据保护动作情况并结合故障录波图进行综合分析，则将会使判断更加准确和迅速。

（3）充分利用雷电定位系统。

当线路雷击跳闸后应立即查询雷电定位（LⅠS）系统。根据线路名称、跳闸时间、线路两侧宽度范围进行查询，调取与时间段相匹配的雷电，雷电定位系统能及时给出每个落雷的时间、强度、位置与线路距离最近的杆号和距离。

（4）故障线路装备情况。

故障线路是否安装避雷器，防雷侧针、连体接地、防鸟装置、在线检测装置等，如故障线路安装有避雷器，那么根据运行经验此杆塔号遭受雷击的可能性比较小。

（5）线路的故障历史。

故障线路以往跳闸历史对于分析线路故障有一定的借鉴，通过历史故障分析，可以找出故障线路跳闸的特点、规律，给故障判断做出参考。

3 故障实例分析

（1）故障实例1。

故障情况：2009年8月27日11∶40，滦周一线220kV线路跳闸，选C相，重合成功，滦河站测距10.9km，周营子站测距5.3km，调度12:00通知输电部迅速查找故障点。

分析1：天气情况：雷雨天气，风力1～2级，根据天气情况初步判断雷击可能性较大。

分析2：查询雷电定位系统及故障录入波如下：根据雷电信息统计，8月27日11∶35～11∶45滦周220kV在半径3km的范围内的雷电总数为2个，系统跳闸时雷电定位显示滦周一线26#～30#塔附近有2个落雷，最大雷电流为-24.5kA，最小雷电流为-17.7kA。

分析3：计算测距情况：根据测距情况周营子站测距为5.3km，计算故障号为28#，滦河站通过测距计算故障号为29#。

分析4：此线路为新投运未满1年新线路，除全线架设双根避雷线外，各类防雷设施未安装，遭受雷击可能性比较大。

综合分析后制定查询方案：初步判断此次故障为雷击，综合分析后，故障点在28#左右，巡视小组应在28#左右进行分组，如未发现故障点，可再向线路两侧各拓展几个杆塔号，重点查巡绝缘子闪络、线夹、导线、铁塔等雷击放电点。

查线结果：当日下午15∶00，巡视人员根据分析情况按分析结果进行线路故障巡视后发现：29#铁塔C相小号侧合成绝缘子雷击闪络。

（2）故障实例2。

故障情况：2010年9月10日16：40，承隆一线两套主保护动作，选B相，重合成功，承德站测距31.9km，隆城站测距32.8km。

分析1：天气情况：晴，气温26.6℃，风力1～3级，根据运行经验外力破坏可能性较大，吊车碰线或鸟闪几率比较大。

分析2：通过雷电定位系统查询此线路故障时间段5 km范围内无雷，故排除雷击闪络的可能。

分析3：经分析查阅外部隐患档案，承隆线附近无各类违章施工、交叉跨越物满足要求，排除施工碰线的可能等外力破坏可能。

分析4：根据保护测距情况，承德站保护测距为31.9 km，隆城站保护测距为32.8km，经计算，故障点范围应在77#至79#段。

分析5：结合测距情况，查阅线路技术资料，承隆一线70#～80#之间跨越武烈河，适宜各类鸟类栖息，因此鸟闪可能性极大。

综合判断后制定查线方案：重点查巡77#～79#杆塔，按鸟害故障情况进行查巡，巡视人员注意查看耐张杆塔引流及导地线是否存在放电点，地面是否有鸟屎等痕迹。

查线结果：巡视人员到达重点巡视地段后，立即对重点地段进行故障巡视，17：30，巡视人员登塔后发现78#塔B相绝缘子和铁塔横担有多处放电痕迹和鸟粪痕迹，确认为78#塔鸟闪。

（3）故障实例3。

故障情况：2008年3月17日18：39，滦河电厂侧零序一段动作，C相，重合成功，袁庄站测距21.8km，滦电侧测距0.91km。

分析1：天气情况：无风、无雷电、天气情、傍晚，外力破坏及鸟害可能性较大。

分析2：查询雷电定位系统，故障时段无雷，排除雷害可能。

分析3：经分析查阅外部隐患档案，滦河电厂站外各类施工较多，因此违章施工碰线的可能极大。

分析4：保护动作为零序一段，根据运行经验应该是线路末端，单相短路。

分析4：通过测距计算后，确定故障范围在袁滦二回线60#～63#范围，正处于滦河电厂外线路各类施工地段。综合分析后制定查询方案：重点查询袁滦一线60#～63#杆塔，重点查巡各类施工及吊车碰线。

查线结果：故障发生后，巡视人员立刻到达重点巡视地段展开巡视，17：10，巡视人员巡视发现袁滦一线61#～62#C相导线有约3m的放电点（麻点），导线没有明显断股，最后经确认某施工单位在线下施工（吊车卸钢筋）时吊车碰导线造成线路跳闸故障。

4 结语

以上所举故障实例仅是一些常规的线路故障的判断与分析，但线路故障的突发性、不确定性千差万别，因此故障查找方法不尽相同，应具体情况具体分析，特别是线路发生故障后，查不到故障点的现象也是有的，但随着电力系统的逐步发展，高科技技术逐步被应用，如：LⅠS雷电定位系统，三维地理信息系统等等，同时结合多年来运行积累的经验，线路故障的查找、分析和判断应该是越来越进步，越来越科学化，因此高压输电线路的可靠性也必将越来越高。