0  引言

    近年來(lái)惡劣天氣時(shí)有出現(xiàn)，輸電線路覆冰舞動(dòng)故障頻發(fā)，影響輸電線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。為了保證輸電線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行，分析該類故障產(chǎn)生的原因和采取必要的防范措施勢(shì)在必行。因此，本文以一起線路覆冰舞動(dòng)引發(fā)線路故障的事件為例，分析原因、探討對(duì)策。

1  故障基本情況

    2015年11月20日白天開始華北地區(qū)自北向南出現(xiàn)大面積降溫雨雪天氣，張家口中北部、承德北部、唐山北部、秦皇島北部降雪量在5~10 mm（中到大雪），承德南部降雪量為10~19 mm（暴雪），承德縣最大降雪量為18.3 mm，大部分地區(qū)偏北風(fēng)4~6級(jí)，沿海地區(qū)北到東北風(fēng)7~8級(jí)。

    2016年11月21日某500 kV線路雙回各發(fā)生1次相間跳閘故障，具體情況如下。

    該雙回線路二線第一次跳閘情況：2016年11月21日04：32：11，500 kV二線跳閘，兩側(cè)站兩套主保護(hù)動(dòng)作，首端站5062、5063開關(guān)跳閘，末端站5052、5053開關(guān)跳閘，重合閘未動(dòng)作，故障相別BC相，首端站PCS測(cè)距32.7 km（0078號(hào)），末端站故錄測(cè)距22.55 km（0083號(hào)）。天氣：雨夾雪。07：13二線試發(fā)成功。

    該雙回線路一線跳閘情況：2016年11月21日06：07：28，500 kV一線跳閘，兩側(cè)站兩套主保護(hù)動(dòng)作，首端站5052、5053開關(guān)跳閘，末端站5042、5043開關(guān)跳閘，重合閘未動(dòng)作，故障相別BC相，首端站故錄測(cè)距35.34 km（0085號(hào)），末端站PCS測(cè)距21 km（0086號(hào)）。天氣：小雪。06：23一線試發(fā)成功。

2  故障巡視情況和原因分析

    現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)收集情況如下：

    11月21日現(xiàn)場(chǎng)查線過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)雙回線0070~0090號(hào)區(qū)段導(dǎo)地線均有舞動(dòng)，絕緣子搖擺，導(dǎo)地線、金具、絕緣子、桿塔塔材均有覆冰。

    11月21日，測(cè)量塔材敲下來(lái)的冰塊厚度為6~8 mm，如圖1所示。

    11月22日，測(cè)量導(dǎo)線脫落下的殘余冰塊厚度約為8 mm，長(zhǎng)度為610 mm，如圖2所示。經(jīng)計(jì)算，等效覆冰厚度約為2.4 mm。

    本次故障采樣的冰型為新月形覆冰，為標(biāo)準(zhǔn)冰密度，冰型厚度約為8 mm，等效覆冰厚度為2.4 mm。

    現(xiàn)場(chǎng)巡查發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線仍在舞動(dòng)，最大振幅達(dá)到4 m，頻率約為0.3 Hz。

    二線0079-0080號(hào)檔為西北至東南走向，與當(dāng)時(shí)的風(fēng)向（東北風(fēng)）形成約90°夾角，對(duì)覆冰舞動(dòng)極為有利。經(jīng)查線，發(fā)現(xiàn)二線0079號(hào)塔C相大號(hào)側(cè)215 m處2#、3#子導(dǎo)線，B相大號(hào)側(cè)215 m處1#子導(dǎo)線有放電痕跡，為二線故障點(diǎn)。

    二線0079號(hào)大號(hào)側(cè)BC相間故障點(diǎn)位于第4組和第5組間隔棒之間，B相導(dǎo)線及C相導(dǎo)線之間未加裝防舞動(dòng)裝置，當(dāng)導(dǎo)線出現(xiàn)覆冰舞動(dòng)時(shí)，因B相導(dǎo)線及C相導(dǎo)線呈豎直排列，兩相導(dǎo)線出現(xiàn)不同步舞動(dòng)，上方導(dǎo)線波谷與下方導(dǎo)線波峰之間距離過(guò)近造成相間故障。本次故障點(diǎn)位符合一階舞動(dòng)放電的情況，放電位置基本位于檔距的1/2處。

    一線0087~0088號(hào)檔為西至東走向，與當(dāng)時(shí)的風(fēng)向（東北風(fēng)）形成45°夾角，對(duì)覆冰舞動(dòng)比較有利。經(jīng)查線，發(fā)現(xiàn)一線0087號(hào)B相大號(hào)側(cè)235 m處2#、3#子導(dǎo)線，C相大號(hào)側(cè)235 m處4#子導(dǎo)線有放電痕跡?，F(xiàn)場(chǎng)檢查不影響線路安全運(yùn)行。

    一線0087號(hào)大號(hào)側(cè)BC相間故障點(diǎn)位于第5組間隔棒大號(hào)側(cè)15 m處位置，B相導(dǎo)線及C相導(dǎo)線之間未加裝防舞動(dòng)裝置，當(dāng)導(dǎo)線出現(xiàn)覆冰舞動(dòng)時(shí)，因B相導(dǎo)線及C相導(dǎo)線呈豎直排列，兩相導(dǎo)線出現(xiàn)不同步舞動(dòng)，上方導(dǎo)線波谷與下方導(dǎo)線波峰之間距離過(guò)近造成相間故障。本次故障點(diǎn)位符合一階舞動(dòng)放電的情況，放電位置基本位于檔距的1/2處。

    結(jié)論：本次故障跳閘與覆冰舞動(dòng)跳閘特征基本一致，本次故障為導(dǎo)線覆冰舞動(dòng)原因造成。

3  下一步防范措施

    （1）加強(qiáng)舞動(dòng)區(qū)段線路的預(yù)警和巡視工作

    積極和相關(guān)氣象部門進(jìn)行溝通，在每年的10月至次年3月間，在氣溫急劇變化伴隨有降水的天氣到來(lái)之前，提前做好重要線路針對(duì)極端惡劣天氣的預(yù)警和應(yīng)急處置措施及相關(guān)準(zhǔn)備工作，同時(shí)安排人員對(duì)易舞動(dòng)區(qū)段線路進(jìn)行特巡，有情況及時(shí)上報(bào)。

    線路舞動(dòng)過(guò)后，針對(duì)舞動(dòng)區(qū)段線路應(yīng)開展針對(duì)性的巡視，重點(diǎn)關(guān)注桿塔塔材、螺栓、金具等部件損傷、缺失、松動(dòng)情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱蔽性缺陷，并開展相關(guān)處理工作。

    （2）開展防舞動(dòng)治理

    結(jié)合本次巡視中發(fā)現(xiàn)的線路覆冰舞動(dòng)區(qū)段，上報(bào)隱患整治計(jì)劃，對(duì)故障區(qū)段確定加裝雙節(jié)式相間間隔棒，采取防舞動(dòng)措施，降低導(dǎo)地線舞動(dòng)跳閘事故的發(fā)生。

    開展同區(qū)域輸電線路舞動(dòng)隱患排查工作，對(duì)于處于同一地區(qū)、相似環(huán)境的220 kV及500 kV輸電線路，統(tǒng)籌考慮防舞動(dòng)治理措施。對(duì)于垂直排列線路，應(yīng)加裝雙節(jié)式相間間隔棒，對(duì)于水平排列常規(guī)線路，可加裝一定的其他防舞裝置。

    （3）舞動(dòng)預(yù)警研究

    研制新型的舞動(dòng)和覆冰自動(dòng)觀測(cè)預(yù)警裝置，結(jié)合氣象預(yù)警系統(tǒng)開發(fā)冀北區(qū)域線路舞動(dòng)的自動(dòng)預(yù)警技術(shù)。

    進(jìn)一步深化研究舞動(dòng)分布圖繪制技術(shù)，確定更合理的繪制要素和參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

4  結(jié)論

    本文針對(duì)一起覆冰舞動(dòng)引發(fā)的線路故障進(jìn)行分析，結(jié)合故障測(cè)距及現(xiàn)場(chǎng)情況最終定位故障點(diǎn)，分析了故障原因，確定故障原因?yàn)楦脖鑴?dòng)導(dǎo)致線路故障，明確了下一步防范措施，確保類似問(wèn)題在后續(xù)的線路運(yùn)行過(guò)程中能有序解決。

參考文獻(xiàn)

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作者信息:

唐  巍1, 馬國(guó)譯1, 崔海龍1,王書淵2,蘇  斌1, 施  鵬1,孫  崢1,劉  敏1,段福東1

（1.國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司檢修分公司 北京 102488；2.國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司，北京 100053）