一起110千伏线路单相断线故障事故处理方法讨论

朱 涛韩宁宁

国网中卫供电公司调控中心 宁夏中卫 755000

一起110千伏线路单相断线故障事故处理方法讨论

朱 涛1韩宁宁2

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本文通过对某地区电网发生的一起110千伏线路单相断线未接地故障的事故处理进行描述，讨论比较了110千伏线路单相断线后各种处理方法。为今后出现类似故障，调度和运行人员的判断和事故处理提供参考依据，使调度和运行人员正确的处理此类故障。避免事故扩大，影响人身、电网和设备安全。

单相断线；非全相；零序电流

一、引言

系统发生单相断线故障时，系统非全相运行，此时系统出现负序电流，破坏电能质量，影响继电保护动作，且增加系统损耗，降低系统运行经济性。故发生单相断线故障后，应立即正确处理事故，否则会因为误判断，造成处理不当，使事故范围扩大。

本文以某地区电网中发生过的一次110千伏某电源联络线单相断线未发生接地跳闸故障的现象及调度处理方法为例，讨论发生类似故障后的正确事故处理方法，并对保护动作情况进行了理论分析。

二、事故相关情况简介

事故前110千伏乙变电站甲乙线122开关运行带全所负荷（ZCH投），乙丙线111开关处热备用（ZCH退）作为该站备用电源，110kV进线备自投在投，乙风线112开关运行带某风电厂负荷（风电出力80.2兆瓦时），110千伏母差保护投入。

2014年9月22日 04：46乙站110kV A相电压异常,A相电压降为30kV,122甲乙线A相电流降为零，乙站Ⅰ母故障解列装置告警；乙站快速PT断线告警、乙站122甲乙线保护装置运行异常、111乙丙线保护装置运行异常、乙站乙风线112控制回路断线、乙站Ⅰ母故障解列装置保护动作、乙站母线过压解列Ⅱ段动作（130V，0.3s），乙站乙风线112断路器分闸。同时乙站35千伏、10千伏母线A相电压均异常，所变电压显示A相异常。

当值调度员观察甲站110千伏母线电压正常，甲乙线114间隔无任何异常信号，电流值降为零。乙站三台变压器中线点接地刀闸均在分，甲乙线断线未接地，未形成零序回路。由此判断为110千伏甲乙线A相断线。后经查找，甲乙线断线故障为线路70#杆A相引流线大号侧并沟线夹出线处导线烧断（但未接地）。

三、事故处理讨论

当值调度令乙站将三台主变转热备、甲乙线122开关转热备，将乙丙线111开关转运行恢复乙站110千伏母线供电后，通过主变逐级恢复负荷。此方法考虑主变励磁涌流或操作过电压对设备的伤害。遵循停送主变时必须合上中性点接地刀闸这一原则来进行事故处理。事故发生时乙站三台主变中性点均未接地，而上级电源侧甲站、丙站主变中性点均接地，断线情况下，中性点的对地电位不为零，已经产生位移电压（电压偏移；零漂），如果此时进行乙站中性点接地刀闸的操作，可能产生拉弧现象，危及操作人员和设备的安全，类同于带电合接地刀闸。

实际处理中，运行人员在操作乙站主变中性点刀闸时确实发生刀闸放电现象。合上乙站主变中性点刀闸后，甲乙线保护仍未动作，在本文第四节时将详细分析此种情况保护的动作情况。

四、断线故障特点的理论分析

我们以本文第3节中所述处理过程为例，分析保护动作情况。设 mn 处 A 相因故断线,则断线后 A相电流为零，当断相前有负荷电流时，在断相点 mn之间就产生了一组纵向电压； 对 BC 相而言， 电压的故障附加纵向电压应为零（无断口）。 应用叠加原理，断相后的电气量等于故障分量与正常负荷量的叠加。根据断相处边界条件得到各序电流、电压为：

另由式（1）、（2）可作出如图 1所示的 A 相断线序网图。

图1 A 相断线序网图

由叠加原理，断线后 A 相电流为零，即

将式（5）代入式（6）得：

由式（3）和式（7）得：

由式（9）可知：系统网络结构确定时，线路发生断线故障时的零序电流大小只与当时的负荷电流有关，而与线路断线位置无关。断线后接地的故障与此不同。

在甲乙线故障中，乙站母线过压解列Ⅱ段动作（130V，0.3s）先切除乙风线112开关，除乙风线负荷外，乙站其他负荷几乎为零，甲乙线电流值降低。当合上乙站中性点接地刀闸时，甲乙线零序电流值未达到甲乙线相关保护动作门槛值，故甲乙线保护未动作。

五、结束语

本文针对某地区电网110kV某线路单相断线未接地故障，对第3节文中所述处理方法进行理论分析，得出“系统网络结构确定时，线路发生断线故障时的零序电流大小只与当时的负荷电流有关，而与线路断线位置无关。”这一结论。为调度员及运维人员判断故障及处理该类故障提供了一定的根据。