输电线路覆冰跳闸及治理措施研究

2018-05-02马跃飞朱咏明

机电信息 2018年12期

马跃飞朱咏明

（国网新疆电力有限公司昌吉供电公司，新疆昌吉831100）

0 引言

输电线路覆冰跳闸常由于微地形、微气象原因造成，因输电线路覆冰跳闸一般发生在雨雪天气，查找故障点极为不易[1-3]。特别是一次重合不成功的情况下，很难判断为永久性故障还是瞬时性故障，严重影响电网正常安全运行[4-5]。而重载线路跳闸会对电网设备造成极大的冲击，极有可能带来次生设备故障。因此，应及时、有效分析输电线路覆冰跳闸原因，根据暴露问题采取有效整改措施，以减少输电线路覆冰跳闸对电网和设备的影响。

1 故障经过

2016-03-03T10：24，某供电公司220kV彩虹变：220kV虹钱线纵差保护动作跳闸，选相A、C相，闭锁重合闸；220kV石钱滩变：220kV虹钱线纵差、相间距离Ⅰ段保护动作跳闸，选相A、C相，闭锁重合闸，测距15.8km。220kV彩虹变220kV虹钱线10：30试送，10：34跳开；10：42试送，10：45跳开；10：09试送不成功，14：37试送成功；损失负荷40MW。

故障时段天气为西北风，雨夹雪大风天气，瞬间风速8级以上，能见度不足100m，气温零下-14～-5℃。线路覆冰设计为10mm，冰的密度为0.9g/m3，设计基本风速为31m/s。天气现象为易结冰、积雪、能见度较低。

2 故障点查找及原因分析

220kV虹钱线2012年7月19日投入运行，由220kV彩虹变电站至220kV石钱滩变电站，全长70.892km、191基塔。

220kV虹钱线4号塔—191号塔与220kV彩钱线42号塔—230号塔同塔架设，故障区段141—160号地处戈壁滩，其中220kV虹钱线141号、160号分别与220kV彩钱线171号、190号同塔架设。导线型号为2×LGJ-400/35型钢芯铝绞线，子导线采用垂直排列方式，分裂间距400mm，全线架设双地线，一根为24芯OPGW光缆，一根为GJ-80钢绞线；石钱滩变门型进线配合地线采用JLB40-120铝包钢绞线架设，绝缘子型号为FXBW-220/120。

巡视人员赶赴现场过程中，因道路结冰路滑，行驶缓慢，于11：30左右到达故障现场。该区段属于无人区戈壁，天气环境较为恶劣（大风暴雪天气），能见度不足100m，线路绝缘子受大风影响横偏移约30°。

12：00，巡视人员逐基对故障区段进行巡视，在14：00左右发现149号塔至150号塔之间（中间）导线上有放电痕迹，长50～100cm。该区段220kV虹钱线149#—150#塔与220kV彩钱线179#—180#塔同塔双回架设，导线排列方式为垂直排列，相序自上而下为B、C、A。

根据现场大风天气和暴雪情况分析，故障时间因导线覆冰和大风影响，A相导线覆冰脱落时导线向上弹起，发生A、C相导线碰线短路跳闸，A、C导线上有明显放电痕迹（图1），不影响线路运行。

图1 故障位置图

3 后续治理措施及效果

根据现场分析，造成线路跳闸的主要原因为脱冰后导线上下弹跳，且跳闸侧位于线路的迎风侧，由此说明，在同塔双回线路覆冰情况下，有风时线路的迎风侧更容易脱冰。而跳闸线路为同一变电站两台主变向同一用户供电，线路跳闸对变压器造成极大冲击。所以，在预测同塔双回线路可能发生跳闸时，应及时通知调试将同塔双回线路的负荷向背风侧线路进行转移，以减少线路跳闸对电网设备的冲击。

由于现场未安装覆冰及微气象监测装置，而雾凇又容易在大风条件下脱落，建议对易覆冰区段安装输电线路覆冰在线监测装置，以及时掌握输电线路的覆冰状态，提前预警预报，以便给调度和运维人员更多准备时间进行跳闸前预处理。

通过对易覆冰区段安装覆冰和微气象监测系统，在2017年覆冰季及时预测了输电线路可能覆冰跳闸的线路，通过调度对运行方式进行调整，大大减小了线路跳闸对电网的冲击。