某光伏站出线避雷器引线铜铝过渡线夹断裂故障分析

2022-12-08王东旭

现代工业经济和信息化 2022年10期

王东旭

（三峡新能源曲阳发电有限公司，河北保定 071000）

引言

110 kV架空线路通常采用钢芯铝绞线，而避雷器引线接头通常为铜材质，铜铝两种材质直接电气导通处会产生不可逆的焦耳热，对电缆接头有一定损伤[1-2]。电力行业规范要求铜铝两种材质的连接需采用铜铝过渡线夹进行过渡，但是铜铝过渡线夹断裂造成电气事故频繁发生[3-5]。某光伏电站在运行过程中，突然全站失电，经检查110 kV出线B相避雷器引线铜铝过渡线夹断裂导致该相线路接地。

1 电站的基本运行情况及故障现象

某日上午，光伏电站110 kV线路运行、110 kV母线运行、1号主变运行、35 kV母线运行、1号至5号集电线路运行、35 kV 1号SVG运行、1号站用变运行、400 V 401开关运行、1号至55号光伏阵列运行。11：06，光伏电站监控后台警报铃声响起，110 kV母线失电，全站设备脱网。主控后台报110 kV线路纵差保护动作，A相差动电流0.006 A，A相制动电流0.263 A，B相差动电流4.024 A，B相制动电流3.980 A，C相差动电流0.007 A，C相制动电流0.270 A，110 kV水棋线131开关动作跳闸，重合闸2.5 s后启动并合闸成功，110 kV线路单相PT显示线路无电压，全站设备依然处于脱网状态。

2 处理过程

1）上午11：08，值班人员立即汇报当值运行班长，并对110 kV线路保护装置具体保护动作情况及相关数据进行统计并记录。11：10，运行值班人员向保定地调调控中心进行了汇报，调控中心值班调度员下令将110 kV水棋线131开关由运行转至冷备用状态，并要求我站立即组织人员对线路进行视带电巡视。

2）上午11：15，运行班长立即组织人员分成两队，一队人员对站内110 kV水棋线131间隔及出线侧设备进行巡检，另一队人员将厂用电由35 kV 1号站用变倒至10 kV 2号站用变。同时通知线路维护单位配合我站运维人员对110 kV水棋线送出线路巡线，查找故障点。11：20，运行人员检查发现110 kV水棋线出线侧避雷器B相引线线夹断裂脱落，搭接到110 kV水棋线GIS组合电器气室外壳放电。如图1所示，图中小圈处为避雷器引线铜铝过渡线夹铜铝熔合处断裂处，大圈处为引线搭接到110 kV GIS组合电器气室外壁放电处。

图1 避雷器引线搭接到GIS气室外壳

3）上午11：30，确定线路故障点后，运行人员立即向保定调度申请110 kV水棋线转检修，组织对110 kV水棋线出线侧避雷器B相引线铜铝过渡线夹进行更换。

4）下午16：50，线路维护单位对110 kV水棋线送出线路巡线完成，未发现任何异常。

5）下午17：30，在线路停电完成并做好安全措施后，检修人员组织对110 kV水棋线B相及A、C相出线侧避雷器引线铜铝过渡线夹进行更换，如图2为更换下来的铜铝过渡线夹。

图2 断裂的铜铝过渡线夹

6）故障处理结束后，17：45向保定地调报竣工，申请110 kV水棋线送电，23：30 110 kV水棋线送电完成，检查站内一、二次设备均运行正常。

3 故障原因分析

110 kV水棋线出线侧B相避雷器引流线与避雷器之间呈垂直方向，但是铜铝过渡线夹为平板型，线夹长期承受引流线产生的应力，加上大风天气下引流线晃动，导致避雷器引线铜铝过渡线夹铜铝熔合处断裂，引线搭接到110 kV GIS组合电器气室外壁放电接地，110 kV水棋线纵差保护动作跳闸。

值得关注的是，本次故障线路两侧开关重合闸启动合闸成功，由于存在永久性故障线路对端棋盘站内163开关再次跳开，本端131开关重合闸成功后没有动作。原因分析如下，如图3所示为光伏电站与棋盘站线路的一次系统图，光伏电站侧线路B相避雷器引线铜铝过渡线夹断裂导致线路B相接地，差动保护动作两侧开关跳闸，棋盘站侧163开关重合闸整定时间为1.5 s，光伏电站侧131开关定值重合闸整定时间为2.5 s，1.5 s时棋盘站侧163开关重合闸成功，由于线路上存在永久性故障，163开关再次保护动作跳闸，2.5 s时131开关重合闸成功后，由于对端163开关已经重合后再跳开，线路上无电压，光伏场站孤岛保护全站设备依然处于脱网状态，就不会产生任何故障电流，所以导致保护装置没有任何动作，131开关重合后没有跳开。