35kV主变保护动作实例分析

耿铨

摘要：电力系统中的继电保护装置因各种原因要动作多次，其中大部分故障现象清晰、装置动作正确，易于判断，但还存在少量不明原因的动作记录或复合故障造成的装置动作，给故障后的正确分析判断、处理带来困难。文章以某变电站35kV主变后备保护一次复合故障动作过程为例，从动作逻辑进行分析，找出疑点，排查问题，找出保护动作的真正原因。

关键词：电力系统；继电保护装置；主变保护；保护动作；后备保护；动作逻辑 文献标识码：A

中图分类号：TM774 文章编号：1009-2374（2016）15-0138-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.15.065

1 研究背景

沿海地区台风多发，每年不同程度地遭受到台风的袭击，大风所过之地会发生电力线路跳闸、断线、倒杆等事故，给人们生产生活带来严重影响，威胁了当地的经济发展。10kV架空线路安装弃线保杆装置在风力不大时可保杆保线、在线路无法抵御强台风袭击时又能实现保杆弃线吸能脱离，可有效避免线路断杆倒塔事故的发生，能够有效保证架空线杆的正常使用，避免造成严重的经济损失。

2 技术方案

弃线保杆装置目前共有四个技术方案，分别是瓷横担加装剪切螺栓方案（简称：“方案1”）、连接线夹脱线方案（简称：“方案2”）、弹簧脱线装置方案（简称：“方案3”）、吸能悬线装置方案（简称：“方案4”）。

2.1 瓷横担加装剪切螺栓方案

弃线保杆装置在设置的时候会有一定的抵抗风速的标准，如果风速超过了设计的标准的时候，导线会因为不平衡张力将螺栓剪断，瓷横担向线路方向旋转，导线松弛，从而减小对电杆的冲击拉力（如图1所示）。该技术要求选取瓷横担SQ-210，底座有两个螺栓孔，在小孔安装专用的剪切螺栓，这样可以保证在遇到风速超标的时候，使用正常。该技术主要用于风速超标的情况，在使用过程中，要对螺栓进行定期的检查，避免因为长时间的风蚀等因素造成使用效果的降低。

2.2 连接线夹脱线方案

除了上一种方式可以减少对电杆的冲击拉力之外，还可以在导线上面安装夹脱线金具，当导线的张力大于线夹和导线之间的握力的时候，导线就会从线夹中脱离，这样一来就可以减少对电杆的冲击拉力（如图2

所示）。

2.3 弹簧脱线装置方案

在瓷横担上安装装弹簧脱线金具，当导线所受垂直于线路的水平力和重力合力大于弹簧动作值时，导线从线夹中脱离（不断线），从而减小对电杆的冲击拉力。在安装弹簧脱线装置的时候，要求选择磁横担安装，对其型号不做要求，要求瓷横担要平装，不能够竖装，否则弹簧脱线金具无法安装（如图3所示）。

2.4 吸能悬线装置方案

在瓷横担上安装吸能悬线装置，当导线所受垂直于线路的水平力和重力合力大于设计动作值时，导线和楔块从线夹中脱离（不断线），从而减小对电杆的冲击拉力，并通过回卷发条使导线不掉落到地上。在安装吸能悬线装置的时候，要求要选择磁横担安装，对其型号不做要求，要求瓷横担要平装，不能够竖装，否则弹簧脱线金具无法安装（如图4所示）。

2.5 组合方案

综合利用方案1和方案2，加强弃线保杆效果。

3 试点线路选取原则

江门供电局选取18条10kV线路进行试点安装，试点线路选取位于沿海40km范围内、曾经遭受台风吹袭或容易遭受台风吹袭的10kV线路。优先选择已经安装风速测量装置的10kV线路或者运行中风速测量装置附近的

线路。

3.1 最大设计风速

鉴于本次研制的样品规格和试验检验结果，线路设计风速选取35m/s或25m/s。

3.2 档距

水平档距为50～100m范围内。

3.3 导线规格

裸导线路选取范围为LGJ-50/8、LGJ-70/10、LGJ-95/15、LGJ-120/20、LGJ-150/25、LGJ-185/25、LGJ-240/30。绝缘导线选取范围为JKLGYJ-70、JKLGYJ-150、JKLGYJ-240（绝缘导线上不装连接线夹，即方案2和方案5不装）。

3.4 电杆

12m杆，级别为I～M级。

3.5 绝缘子

（1）方案1：线路选用SQ-210瓷横担，底座有两个螺栓孔；（2）方案2：不限绝缘子类型和型号；（3）方案3：选用瓷横担，型号不限。瓷横担应平装，不能竖装。尽量选择单瓷横担线路；（4）方案4：选用瓷横担，型号不限。瓷横担应平装，不能竖装。尽量选择单瓷横担线路；（5）组合方案：即方案1+方案2，瓷横担则根据档距范围选用SQ-210（档距<60m时）或S-280（档距60～80m时），底座均要求有两个螺栓孔。

3.6 线路设计安全系数要求

裸导线K=5，绝缘导线K=4，尽量选取与该安全系数接近的线路。

3.7 回路数

优选单回线路。当选择双回路线路时，安装在下风侧的线路。

3.8 地形

线路耐张段内直线杆垂直落差较小，基本处于平坦地形。不宜选取位于山地的线路。

3.9 环境

线路应选择位于偏僻地区的线路，远离市区、城镇、村庄等人流、来往车辆密集地区，避免跌落导线伤及行人和车辆。

4 安装线路段选取原则

在同一条线路，选取5个邻近的耐张段，分别安装方案1、方案2、方案3、方案4和组合方案（方案1+方案2）。每个耐张段的长度宜控制在400～500m范围内。方案3对耐张段内连续安装的直线段长度有控制要求。

4.1 瓷横担加装剪切螺栓方案

耐张段内全部直线杆塔上均要安装。剪切螺栓选取原则如表1。

4.2 连接线夹脱线方案

耐张段内所有直线档导线段都要安装。

4.3 弹簧脱线装置方案

按照脱线后导线离地最少5m的要求，耐张段长度不应超过210m，耐张段内所有直线杆塔都要安装弹簧脱线装置（金具）。

如果耐张段长度超过210m，则应设置加强型直线杆，将安装脱线金具的直线档控制在210m以内。加强型直线杆不安装弹簧脱线装置，采取加装四方拉线（又名十字拉线，顺线路方向和垂直线路方向各两条拉线）形式。如：耐张段线路长度为563m，平均档距为63m，档内直线杆数量为8根，则从耐张塔开始，第3、6根直线杆不安装弹簧脱线装置且加装四方拉线。

4.4 吸能悬线装置方案

耐张段内所有直线档导线段都要安装。

4.5 组合方案（方案1+方案2）

耐张段内所有直线杆塔、直线档导线都要安装。根据线路档距范围选用合适的瓷绝缘子。档距50～60m选用SQ-210，档距范围为60～80m范围选用S-280。剪切螺栓选取原则如表2：

5 成本估算

对于一条线路，将五个方案分别安装在5个不同的耐张段中。具体安装材料费用估算如下：

5.1 瓷横担加装剪切螺栓方案

SQ-210单价：50元左右。

剪切螺栓单价：2.5元。

以单回路一个耐张段500m、水平档距50m为例，共需安装9根直线杆，按单瓷横担配置，则每条电杆安装3个瓷横担，3个剪切螺栓，因此线路费用大概为（50+2.5）×3×9=1417.5元。双瓷横担配置时，价格

加倍。

若线路已有SQ-210或相似规格绝缘子，则可减去瓷绝缘子费用。

5.2 连接线夹脱线方案

连接线夹（线夹脱线金具）单价：400元左右，以单回路一个耐张段500m、水平档距50m为例，共需安装10个直线档，涉及9根直线杆，每个直线档安装3个连接线夹，因此线路费用大概为30×400=12000元。

5.3 弹簧脱线装置方案

弹簧脱线金具单价：650元左右。

以单回路一个耐张段500m、水平档距50m为例，共需安装9根直线杆，按单瓷横担配置，则每条电杆安装3个弹簧脱线装置，因此线路费用大概为27×650=17550元。双瓷横担配置时，价格相同。

5.4 吸能悬线装置方案

吸能悬线装置单价：1000元左右。

以单回路一个耐张段500m、水平档距50m为例，共需安装9根直线杆，按单瓷横担配置，则每条电杆安装2个吸能悬线装置（单回路顶端相不装），因此线路费用大概为18×1000=18000元。双瓷横担配置时，价格

相同。

5.5 组合方案（方案1+方案2）

S-280单价：110元左右。

若线路档距为50～60m，则选用SQ-210，费用为方案1和方案2相应线路配置费用之和。即单回路单瓷横担配置，费用为12000+1417.5=13417.5元，单回路双瓷横担配置，费用为12000+2835=14835元。若线路已有SQ-210或相似规格绝缘子，则可减去瓷绝缘子费用。

若线路档距为60～80m，则选用S-280，单回路单瓷横担配置，费用为12000+3037.5=15037.5元，单回路双瓷横担配置，费用为12000+6075=18075元。

6 结语

架空线路对于我国电网建设而言至关重要，加强架空线路建设，可以保证我国大部分地区的用电正常。架空电线在使用过程中容易受到环境等因素的影响，因此在进行架设的时候要考虑到这些意外情况的发生。加强弃线保杆装置的使用，可以有效地减少架空线路受环境等因素所造成的影响。因此，在架空线路的建设中，应着重推广应用弃线保杆装置在10kV架空线路的架设。

参考文献

[1] 陈兵.不同地形条件下架空配电线路的防雷分析[J].

黑龙江科技信息，2015，（7）.

[2] 甄雄辉.10kV配电线路架设地线对雷电感应过电压的

防护效果分析[J].中国高新技术企业，2015，（29）.

（责任编辑：秦逊玉）