江西电网50050000 k Vk V V输电线路跳闸统计分析

邓 清，毛 鹏

（江西省电力公司检修分公司，江西南昌 330096）

0 引言

目前500 kV输电线路一般是某个省的主要网架，承担全省的功率交换和传输。主网架的安全稳定运行至关重要，但鉴于500 kV输电线路覆盖全省，处于户外且线路走廊环境特点各异复杂，故障跳闸时有发生，给电网安全稳定运行带来威胁和风险。因而如何有效防止线路跳闸、降低线路单位长度跳闸率、跳闸后尽快查出事故地点和原因，尽早恢复送电是运行维护单位和科研工作者共同关注的问题，对于其中的方方面面也做了大量的研究，并取得了一定成果。文章从统计的角度，对江西省500 kV输电线路近五年的事故跳闸进行汇总、多维度分类和分析，找出其中的规律性，并从线路跳闸所涉及的一次系统防止、二次系统保护或控制，以及故障测距等方面进行全景式展现目前尚需改进的环节和关注的重点。

1 500 kV输电线路跳闸统计及分析

为了便于分析线路跳闸原因，将近五年江西省区域内500 kV输电线路跳闸情况进行统计。

1.1 线路故障类型分析

2008年3 月至2012年7月，江西电网500 kV线路事故跳闸统计如表1所示，分析统计数据，得到如下信息：

1）在线路故障跳闸中，江西电网输电线路事故跳闸重合成功率不高，在2008年3月至2012年7月近五年的时间里，输电线路事故跳闸共74次，事故跳闸且重合成功的事故共51次，重合成功率为68.92%，单相故障重合率为69.01%；永久性故障次数15次，所占比例为29.73%。

表1 500 k V线路故障跳闸类别分析

在线路发生跳闸后，按照相关规程可进行强送一次，由表1统计结果中，重合不成功次数为21次，其中有16次进行强送，强送成功所占比例为87.50%。

2）单相故障占了线路故障的绝大部分，在表1的统计结果中，约为71次，所占比例为95.95%。主要原因是江西电网的线路均为架空线路，线路的相间距大，发生相间短路故障的概率较小。在近五年中，线路发生相间故障共3次。

1.2 线路故障原因分析

由表2可知，2008年3月至2012年7月，江西电网500 kV线路事故跳闸共74次，其中雷电绕击33次，线路覆冰12次，鸟害12次。就超高压输电线路跳闸原因方面，找出了下列规律：

1）雷击是危及江西500 kV电网安全运行的首要因数，统计期间因雷击导致线路故障跳闸占44.59%；

2）冰闪是危及江西500 kV电网安全运行第二大因数，统计期间因冰闪导致线路故障跳闸占16.22%；

3）鸟害是危及江西500 kV电网安全运行另一要因，统计期间因鸟害导致线路故障跳闸占16.22%。

1.2.1 跳闸的气候因素

1）雷击。

雷击线路跳闸占较大比例，在统计近五年内，雷击线路跳闸在总跳闸次数中占44.59%。江西地处中部丘陵地带，多为山区，属雷电活动频发区。江西电网500 kV输电线路雷击跳闸多发生在每年4月至9月期间，占雷击线路跳闸的81.25%，这段时间雷雨天气较为频繁，是线路雷击跳闸比较集中的季节。

2）冰闪。

冰冻天气导致线路跳闸高发，由于极端冰灾天气下覆冰线路会有大量的覆冰闪络跳闸现象。在统计近五年时间内跳闸情况中，冰闪跳闸在总跳闸次数中占16.22%。从图1和图2（未计及2008年年初冰灾数据）中可获知江西电网500 kV输电线路冰闪跳闸均发生在每年1月至3月期间且具有一定的区域性，多集中罗抚Ⅰ回线、文赣Ⅰ回线和文赣Ⅱ回线等几条线路。在江西冬季常受冰冻天气侵扰，该因素导致的线路跳闸较多，2008年初冰灾就导致江西电网500 kV线路跳闸高达50多次。

图1 2008年3月至2012年7月输电线路冰闪跳闸时间分布图

图2 2008年3月至2012年7月输电线路冰闪跳闸区域分布图

1.2.2 跳闸的非气候因素

1）鸟类活动。

由图3可获知江西电网500 kV输电线路鸟害大多发生在每年1月至3月期间，这符合候鸟的生活习性，候鸟秋末冬初南飞，到春季在杆塔和变电设备上大量筑巢繁殖，其产生的鸟粪也是导致跳闸事故发生的因素。由图4区域分布图可以获知鸟害跳闸事故主要集中在南乐Ⅱ回线、南乐Ⅰ回线、永南Ⅰ回线和罗安Ⅰ回线四条线路中，其中南乐Ⅱ回线和南乐Ⅰ回线输电线路走廊经过鄱阳湖自然保护区，该地区是世界著名的候鸟保护区，是迁徙水禽及其重要的越冬地，各种鸟类的鸟粪、鸟窝易引发线路短路，从而导致跳闸，对输电线路的安全稳定运行带来极大危害，在2008年至2010年，造成江西电网500 kV输电线路鸟害跳闸12次。

表2 近五年江西省区域内500 k V输电线路跳闸情况 次

图3 2008年3月至2012年7月输电线路鸟害跳闸时间分布图

图4 2008年3月至2012年7月输电线路鸟害跳闸区域分布图

2）山火。

江西地处丘陵地带，为多森林树木，秋冬季节多为干燥天气，易引发火灾，而输电线路走廊经常跨越植被茂密的林区，山火导致输电线路跳闸事故时有发生。江西电网500 kV输电线路由山火导致跳闸事故多发生在每年1月至3月期间。

2 措施建议

绝对避免输电线路跳闸是不可能的，从线路跳闸处理的整个过程来看，大体分为两个方面的问题，一个是预防，即尽量采取措施减少跳闸的次数，这是解决的根本，从最初的规划、设计，到安装、施工、运行、改造等环节都要考虑防止非停问题。但伴随高压主干网络的建设规模越来越大，完全避免是不现实的；另一方面是发生跳闸后尽快的恢复送电，减少线路非事故停运时间。下面，根据前面的统计分析结果分别就这两方面需要做的工作以及目前热点措施做简单介绍。

2.1 防跳措施建议

从跳闸原因来看，主要为天气条件因素，如雷击、冰闪，这类因素的特点是具有季节性和区域性，区域性特点决定了我们需要做好统计分析和监测，根据结果采取相应的措施，突出一个差异化的特点，如多雷区要加大防雷措施改造，污染严重区要缩短监测周期和加大清扫力度；对于季节性，要根据季节特点来采取措施。另一类因素是外力环境因素，如山火、鸟害。这类因素应属于可控因素范畴，其特点同样具备区域性特点和季节性特点，防止措施应当按照区域性特点和时间规律，有针对性的采取措施，如鸟类迁徙时段，加大部分区域的巡防力度，清明前后加大墓地山区的山火监查等。

尤其要说明的是，对于防治措施要在差异化的基础上，采用新技术、新方法、新工艺，以期从根本上解决问题。

2.2 缩短停电时间的措施建议

目前缩短停电时间的措施主要是重合闸技术和方便于故障点查找的故障定位技术。

2.2.1 自适应重合闸

对于500 kV输电线路，鉴于绝大部分故障是单相故障，从上面的统计结果也可说明此点，所以现场均采用单相重合闸。从统计结果来看，单相重合闸在保证输电线路尽快送电方面确实发挥了重要作用，瞬时故障基本都能重合成功。目前重合闸的重合时间为固定时间，通过主管部门整定执行。从统计结果来看，还有相当比例的故障，重合不成功，对于不成功案例，鉴于有强送一次的规定，所以，对于此部分，有一部分强送成功，还有一部分永久性故障，强送后三跳。对于此类故障都有技术再研究提高的可能和必要。因为，对于永久性故障，强送一次意味着设备和电网再受一次冲击，都有很高的风险；对于强送成功的瞬时性故障，由于强送时间都比较长，又意味着延误了恢复正常运行的时间。所以有必要从工程角度应用自适应重合闸技术，在保持目前重合闸优点的基础上，能够更精确的区分是瞬时性故障、还是永久性故障，从而自适应调整重合闸策略和时间，确保瞬时性故障重合均成功，而永久性故障不再重合。

2.2.2 故障定位

根据规定，线路跳闸后必须找到故障点，说明故障原因，而输电线路的线路走廊又大多经过山川河流等地理环境差的地区，因此，精确的故障定位技术对于故障点的确认十分重要，对于提高效率，降低线路检修人员劳动强度起着至关重要的作用，但现实的情况并不乐观，尽管无论是理论研究还是现场实践都做了许多有益的探讨，也取得了许多可喜成果，但还有很大的提升空间。因此，研究开发测距精度较高的测距装置，仍然是我们需要探讨的问题之一。

3 结语

要降低线路故障跳闸率，缩短停电时间，提高线路可用率，必须以设备全寿命周期管理的理念，从最初的规划开始，在设计、建设、运行维护以及事故处理等诸多环节综合考虑。一般情况下覆盖全省范围的主网架所处的环境因素差异很大，所以对于每条输电线路应采取差异化设计和建设，并在此基础上，综合运行维护经验，建立全网设备资料库；同时探索研究降低线路故障跳闸率的新措施、新方法、新工艺，只有这样才能更好地实现降低线路故障跳闸的目标，保障电网安全稳定运行。

另外，从统计结果来看，没有发现同杆并架双回输电线路同跳情况，这一点对运行方式计算有一定参考价值。

[1]索南加乐，邵文权，宋国兵.基于参数识别的单相自适应重合闸研究[J].中国电机工程学报，2009，29(1)：48-54．

[2]李攀，林柳兵，郭勇.江西电网500 kV输电线路鸟害跳闸分析[J].江西电力，2010，34，(5)．