江西電網50050000 k Vk V V輸電線路跳閘統計分析

鄧 清，毛 鵬

（江西省電力公司檢修分公司，江西南昌 330096）

0 引言

目前500 kV輸電線路一般是某個省的主要網架，承擔全省的功率交換和傳輸。主網架的安全穩定運行至關重要，但鑒于500 kV輸電線路覆蓋全省，處于戶外且線路走廊環境特點各異復雜，故障跳閘時有發生，給電網安全穩定運行帶來威脅和風險。因而如何有效防止線路跳閘、降低線路單位長度跳閘率、跳閘后盡快查出事故地點和原因，盡早恢復送電是運行維護單位和科研工作者共同關注的問題，對于其中的方方面面也做了大量的研究，并取得了一定成果。文章從統計的角度，對江西省500 kV輸電線路近五年的事故跳閘進行匯總、多維度分類和分析，找出其中的規律性，并從線路跳閘所涉及的一次系統防止、二次系統保護或控制，以及故障測距等方面進行全景式展現目前尚需改進的環節和關注的重點。

1 500 kV輸電線路跳閘統計及分析

為了便于分析線路跳閘原因，將近五年江西省區域內500 kV輸電線路跳閘情況進行統計。

1.1 線路故障類型分析

2008年3 月至2012年7月，江西電網500 kV線路事故跳閘統計如表1所示，分析統計數據，得到如下信息：

1）在線路故障跳閘中，江西電網輸電線路事故跳閘重合成功率不高，在2008年3月至2012年7月近五年的時間里，輸電線路事故跳閘共74次，事故跳閘且重合成功的事故共51次，重合成功率為68.92%，單相故障重合率為69.01%；永久性故障次數15次，所占比例為29.73%。

表1 500 k V線路故障跳閘類別分析

在線路發生跳閘后，按照相關規程可進行強送一次，由表1統計結果中，重合不成功次數為21次，其中有16次進行強送，強送成功所占比例為87.50%。

2）單相故障占了線路故障的絕大部分，在表1的統計結果中，約為71次，所占比例為95.95%。主要原因是江西電網的線路均為架空線路，線路的相間距大，發生相間短路故障的概率較小。在近五年中，線路發生相間故障共3次。

1.2 線路故障原因分析

由表2可知，2008年3月至2012年7月，江西電網500 kV線路事故跳閘共74次，其中雷電繞擊33次，線路覆冰12次，鳥害12次。就超高壓輸電線路跳閘原因方面，找出了下列規律：

1）雷擊是危及江西500 kV電網安全運行的首要因數，統計期間因雷擊導致線路故障跳閘占44.59%；

2）冰閃是危及江西500 kV電網安全運行第二大因數，統計期間因冰閃導致線路故障跳閘占16.22%；

3）鳥害是危及江西500 kV電網安全運行另一要因，統計期間因鳥害導致線路故障跳閘占16.22%。

1.2.1 跳閘的氣候因素

1）雷擊。

雷擊線路跳閘占較大比例，在統計近五年內，雷擊線路跳閘在總跳閘次數中占44.59%。江西地處中部丘陵地帶，多為山區，屬雷電活動頻發區。江西電網500 kV輸電線路雷擊跳閘多發生在每年4月至9月期間，占雷擊線路跳閘的81.25%，這段時間雷雨天氣較為頻繁，是線路雷擊跳閘比較集中的季節。

2）冰閃。

冰凍天氣導致線路跳閘高發，由于極端冰災天氣下覆冰線路會有大量的覆冰閃絡跳閘現象。在統計近五年時間內跳閘情況中，冰閃跳閘在總跳閘次數中占16.22%。從圖1和圖2（未計及2008年年初冰災數據）中可獲知江西電網500 kV輸電線路冰閃跳閘均發生在每年1月至3月期間且具有一定的區域性，多集中羅撫Ⅰ回線、文贛Ⅰ回線和文贛Ⅱ回線等幾條線路。在江西冬季常受冰凍天氣侵擾，該因素導致的線路跳閘較多，2008年初冰災就導致江西電網500 kV線路跳閘高達50多次。

圖1 2008年3月至2012年7月輸電線路冰閃跳閘時間分布圖

圖2 2008年3月至2012年7月輸電線路冰閃跳閘區域分布圖

1.2.2 跳閘的非氣候因素

1）鳥類活動。

由圖3可獲知江西電網500 kV輸電線路鳥害大多發生在每年1月至3月期間，這符合候鳥的生活習性，候鳥秋末冬初南飛，到春季在桿塔和變電設備上大量筑巢繁殖，其產生的鳥糞也是導致跳閘事故發生的因素。由圖4區域分布圖可以獲知鳥害跳閘事故主要集中在南樂Ⅱ回線、南樂Ⅰ回線、永南Ⅰ回線和羅安Ⅰ回線四條線路中，其中南樂Ⅱ回線和南樂Ⅰ回線輸電線路走廊經過鄱陽湖自然保護區，該地區是世界著名的候鳥保護區，是遷徙水禽及其重要的越冬地，各種鳥類的鳥糞、鳥窩易引發線路短路，從而導致跳閘，對輸電線路的安全穩定運行帶來極大危害，在2008年至2010年，造成江西電網500 kV輸電線路鳥害跳閘12次。

表2 近五年江西省區域內500 k V輸電線路跳閘情況 次

圖3 2008年3月至2012年7月輸電線路鳥害跳閘時間分布圖

圖4 2008年3月至2012年7月輸電線路鳥害跳閘區域分布圖

2）山火。

江西地處丘陵地帶，為多森林樹木，秋冬季節多為干燥天氣，易引發火災，而輸電線路走廊經常跨越植被茂密的林區，山火導致輸電線路跳閘事故時有發生。江西電網500 kV輸電線路由山火導致跳閘事故多發生在每年1月至3月期間。

2 措施建議

絕對避免輸電線路跳閘是不可能的，從線路跳閘處理的整個過程來看，大體分為兩個方面的問題，一個是預防，即盡量采取措施減少跳閘的次數，這是解決的根本，從最初的規劃、設計，到安裝、施工、運行、改造等環節都要考慮防止非停問題。但伴隨高壓主干網絡的建設規模越來越大，完全避免是不現實的；另一方面是發生跳閘后盡快的恢復送電，減少線路非事故停運時間。下面，根據前面的統計分析結果分別就這兩方面需要做的工作以及目前熱點措施做簡單介紹。

2.1 防跳措施建議

從跳閘原因來看，主要為天氣條件因素，如雷擊、冰閃，這類因素的特點是具有季節性和區域性，區域性特點決定了我們需要做好統計分析和監測，根據結果采取相應的措施，突出一個差異化的特點，如多雷區要加大防雷措施改造，污染嚴重區要縮短監測周期和加大清掃力度；對于季節性，要根據季節特點來采取措施。另一類因素是外力環境因素，如山火、鳥害。這類因素應屬于可控因素范疇，其特點同樣具備區域性特點和季節性特點，防止措施應當按照區域性特點和時間規律，有針對性的采取措施，如鳥類遷徙時段，加大部分區域的巡防力度，清明前后加大墓地山區的山火監查等。

尤其要說明的是，對于防治措施要在差異化的基礎上，采用新技術、新方法、新工藝，以期從根本上解決問題。

2.2 縮短停電時間的措施建議

目前縮短停電時間的措施主要是重合閘技術和方便于故障點查找的故障定位技術。

2.2.1 自適應重合閘

對于500 kV輸電線路，鑒于絕大部分故障是單相故障，從上面的統計結果也可說明此點，所以現場均采用單相重合閘。從統計結果來看，單相重合閘在保證輸電線路盡快送電方面確實發揮了重要作用，瞬時故障基本都能重合成功。目前重合閘的重合時間為固定時間，通過主管部門整定執行。從統計結果來看，還有相當比例的故障，重合不成功，對于不成功案例，鑒于有強送一次的規定，所以，對于此部分，有一部分強送成功，還有一部分永久性故障，強送后三跳。對于此類故障都有技術再研究提高的可能和必要。因為，對于永久性故障，強送一次意味著設備和電網再受一次沖擊，都有很高的風險；對于強送成功的瞬時性故障，由于強送時間都比較長，又意味著延誤了恢復正常運行的時間。所以有必要從工程角度應用自適應重合閘技術，在保持目前重合閘優點的基礎上，能夠更精確的區分是瞬時性故障、還是永久性故障，從而自適應調整重合閘策略和時間，確保瞬時性故障重合均成功，而永久性故障不再重合。

2.2.2 故障定位

根據規定，線路跳閘后必須找到故障點，說明故障原因，而輸電線路的線路走廊又大多經過山川河流等地理環境差的地區，因此，精確的故障定位技術對于故障點的確認十分重要，對于提高效率，降低線路檢修人員勞動強度起著至關重要的作用，但現實的情況并不樂觀，盡管無論是理論研究還是現場實踐都做了許多有益的探討，也取得了許多可喜成果，但還有很大的提升空間。因此，研究開發測距精度較高的測距裝置，仍然是我們需要探討的問題之一。

3 結語

要降低線路故障跳閘率，縮短停電時間，提高線路可用率，必須以設備全壽命周期管理的理念，從最初的規劃開始，在設計、建設、運行維護以及事故處理等諸多環節綜合考慮。一般情況下覆蓋全省范圍的主網架所處的環境因素差異很大，所以對于每條輸電線路應采取差異化設計和建設，并在此基礎上，綜合運行維護經驗，建立全網設備資料庫；同時探索研究降低線路故障跳閘率的新措施、新方法、新工藝，只有這樣才能更好地實現降低線路故障跳閘的目標，保障電網安全穩定運行。

另外，從統計結果來看，沒有發現同桿并架雙回輸電線路同跳情況，這一點對運行方式計算有一定參考價值。

[1]索南加樂，邵文權，宋國兵.基于參數識別的單相自適應重合閘研究[J].中國電機工程學報，2009，29(1)：48-54．

[2]李攀，林柳兵，郭勇.江西電網500 kV輸電線路鳥害跳閘分析[J].江西電力，2010，34，(5)．