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提高輸電線路運行的安全性

文檔作者：陳欣文檔來源：國電新疆紅雁池發電有限公司		點擊數：	更新時間： 2025年07月10日
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上一篇：淺析高壓電纜冷縮中間接頭常見故障及對策

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新疆電力技術 2008年第1期總第96期
提高輸電線路運行的安全性
陳欣
國電新疆紅雁池發電有限公司(烏魯木齊830047)
摘要：就國電新疆紅雁池發電有限公司微機繼電保護存在
的問題進行剖析，提出改進意見；以紅米線保護為例建議
對保護裝置進行改造換型，提高輸電線路運行的安全性。
關鍵詞：微機繼電保護；換型；安全；光纖縱差
0 引言
隨著電網結構日趨復雜，電網運行安全分析的難度與
出現游離，間隙中導電離子增多，間隙的絕緣強度降低。另
外，重合閘時系統中存在一定的操作過電壓，在過電壓作
用下，導線在風偏擺動時再次發生間隙擊穿，而且第二次
擊穿在間隙距離較大時就可以發生，一般帶有重合閘的線
路風偏應該有兩個主放電點，距離大的為第二次放電。
(3)在強風作用下，導線沿風向會出現一定的位移和
偏轉。另外，在間隙減小，空間場強增大時，在導線金具的
尖端和桿塔構件的尖端上會出現局部高場強，使放電更容
易在這些位置發生，從歷次故障線路現場觀測到的放電痕
跡來看，大多放電點出現在防振錘和角鐵邊緣尖端上正說
明了這一點。
2 線路跳閘原因分析
2．1氣象條件惡劣
從二池線運行兩年多的時間來看，線路群1一#10塔所
處的地段為風口區，每年的春秋季該地段常刮大風，風速
時常超過了線路設計的最大風速35m／s。2005年8月1 1
日、9月13日、12月21日，2006年5月21日，2007年1月
31日線路跳閘后，在每次事故巡視中風都特別大，風速超
過了38m／s，線路巡視困難。特別是在2005年8月11日事
故巡視過程中發現，刮風時造成群6一群7塔C相導線離山體
巖石只有1．5米左右，導線在最大風偏超過對崖體的安全
距離。由于每年春秋季的特殊天氣，給線路的安全運行帶
來了隱患，誘發了風閃跳閘。
2．2故障點周圍環境
二池線群1一#30塔處在山區，周圍環境有發電廠、煤灰
廠，線路平行6O米有220kV紅米線。故障點處地形更具有
特殊性，群5一群9塔都處在半山腰，尤其是群6一群7塔處在兩
山口的半腰，在這種特殊的微地型、微氣候條件下，微地形
對大風形成會產生很大的影響。當谷口正迎主導風向時，
風速較大；當氣流由開闊地區進入狹窄地區時，由于狹管
效應，風速增大；突出開闊的山頂，高空強勁的風速受不到
周圍山脈的阻擋，風速較大，刮風時風力全部集中到兩山
口處，是造成線路跳閘的直接原因。而220kV紅米線雖然
和二池線平行，但該線路在此地段的桿塔處在山腳下和山
頂上，地勢環境略好一些。
3 吸取的經驗及防范措施
3．1吸取的經驗
(1)對新運行維護的220kV二池線在風口區認識不
足，沒能及時掌握氣象條件，以老的運行維護經驗對待新
發生的問題，我們應該吸取這方面的經驗教訓。
(2)加強對微型氣候、微型地勢地形的認識。特別是春
秋兩季刮風時間，與氣象部門聯系，隨時了解氣象條件。
3．2防范措施
(1)對二池線群6一群7導線邊線的山坡崖體進行開方處
理，同時對群7一群9塔進行改造，把原群7塔zs一28型改為
MZ414-42型鐵塔，在群8一群9塔之間增加一基Mz414—36
型鐵塔，達到導線對崖體最大風偏要求。
(2)對二池線群1一#30桿塔A、B、C相絕緣子導線進行
打防風拉線，防止導線對塔身及橫擔放電造成線路跳閘。
(3)把二池線群1一群9塔架空地線(鋁合金絞線)改為鋼
絞線(GJ一70)，增加地線的強度。
(4)對線路耐張塔引流線的防風拉線連接的單串絕緣
子采用兩串絕緣子的連接方式，防止防風拉線對引流線放
電。
(5)對新建線路要從選擇路徑時抓起，避開風口區。對
處在山口風區附近已運行的線路，在條件允許的情況下，
應對線路進行改道，從而避開重風區。
(6)新建線路設計時要充分考慮到特殊地形、微氣象
區等可能發生大風區域的桿塔使用情況。首先必須保證斷
面測量的準確，以便能合理布置桿塔，避免或減少垂直檔
距太小或上拔現象；其次在已調查清楚的特殊地形、微氣
象區等可能發生大風的區域應盡可能使用允許搖擺角大
的塔型，減少對塔身垂直面放電的幾率；最后，因客觀原因
造成桿塔垂直檔距小或發生過風偏的區域要采取必要的
防范措施。設計時要充分調查線路經過地區的風力情況，
不僅要獲得沿線氣象臺帳的資料，更重要的是多與有運行
經驗的線路維護單位溝通，廣泛走訪當地居民，獲取詳細、
可靠的資料，方能有針對性地采取防風偏措施。
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新疆電力技術 2008年第1期總第96期
工作量也日益增大，對繼電保護也提出了更高的要求。數
字微波特別是光纖技術的發展，為繼電保護開辟了優良的
通道，使得性能優良的電流差動保護的大量推廣應用成為
可能。原有的老式微機保護已越來越不能滿足電網發展的
要求，必將逐漸被日新月異的新技術而取代。就國電新疆
紅雁池發電有限公司微機繼電保護存在的問題進行剖析。
1微機繼電保護的現狀
1lOkV共8條線路，其中有6條線路保護裝置為
DFP一201(201Y)型微機保護裝置，安裝多年，保護的設計
原理及軟件實現已不能跟上電網的發展。運行中個別插件
均有不同程度的損壞，尤其是跳閘插件、A／D模數轉換插
件、信號插件、電源插件等，最為頻繁的是紅福線、紅房線的
電源插件，在最近幾年里經常出現故障。一旦電源插件損
壞，保護裝置將退出運行，使1lOkV個別線路得不到可靠
的保護，不能保證線路的安全運行。220kV三條高壓線路及
220kV旁路、1 lOkV紅長線、紅前線及旁路開關保護裝置均
為WXB一11／15系列的老式微機保護，已過服役期；且由
于在每年的裝置定檢及消缺過程中經常拔插件，造成插件
損壞；收發信機的功放元件發熱嚴重，曾出現過燒壞現象；
收信電平常受雨雪天氣的影響而過低出現告警信號，影響
主保護的正常運行；故障時不能打印故障波形，更為嚴重的
是保護程序紊亂，定值跑位，造成開關誤動，嚴重影響到輸
電線路的安全運行。
鑒于以上種種原因，2002底年對220kV紅托線開關及
保護進行改造換型，更換為河南許繼WXH一802型微機保
護及南瑞RCS一931B光纖縱差保護，保護原理更加成熟可
靠，功能也更加齊全；運行至今未出現過任何異常及誤動、
拒動現象；提高了220kV線路及系統運行的安全性。由此
可見，為了提高輸電線路運行的安全性和穩定性，采用保護
換型措施是必要的、可行的。以國電紅電紅米線為例(現改
名為紅八線)，紅米線做為國電紅電220kV系統的三條線
路之一，保護裝置運行年限已久，且時有故障發生；為了提
高系統運行的安全性，更換保護已勢在必行。
紅米線WXB一11／15型保護換型的必要性：
(1)紅米線開關微機保護是國電紅電安裝最早的保護
之一，微機保護和高頻收發訊機已運行近13年，根據《微機
繼電保護裝置運行管理規程》規定微機繼電保護裝置的使
用年限一般為10—12年，紅米線微機保護裝置和高頻收發
訊機已過服役期，需要更新換代。
(2)保護插件中個別元件已老化，運行中經常出故障。
再加上保護升級和故障處理中，多次插拔芯片造成芯片接
觸不良，裝置經常出告警信號，收信電平低，嚴重影響到主
保護的正常運行。11、15型保護曾在2003年4月21日運
行中出現過保護程序出格、走死問題而造成保護誤動，后將
原11、15型保護跳閘報告及插件傳至廠家，南自廠家認為
保護誤動的原因是由于插件中元件老化出現爬電現象造
成。2004年2月19日紅米線B相故障時，開關三跳未重
合，根據保護動作報告、故障錄波圖分析及事故后校驗11、
l5型保護裝置得出，l5型微機保護在B相開關跳閘后誤
發高頻轉換性故障出口跳閘令，造成本側開關三相跳閘，不
重合。
(3)由于室內通風不良，裝置周圍溫度常年在40℃左
右，發訊機功放元件功率大，發熱嚴重，造成收發訊機元件
老化較快。
(4)原WXB一11／15型微機保護操作繁瑣，沒有液晶
顯示屏，需要記住許多的口令及操作順序，當采樣和零漂不
符合要求時，需人為調整。兩套保護共用一個跳閘線圈出
口，不能保證開關可靠跳閘。
(5)主保護(高頻保護)通道受氣候、地形條件的影響有
時會產生較大的衰耗；隨著載波通道越來越擁擠，其傳送速
率也將受到很大的影響；另外在短線路還可能產生差拍及
電磁干擾現象。
以上這些因素都將對主保護的正確動作產生影響。
鑒于上述種種問題，保護換型已是迫在眉睫；為了紅米
線的安全運行，提高保護的動作速度和可靠性，決定采用新
型微機線路保護裝置。即南瑞繼保電氣有限公司生產的
RCS一931B光纖縱差保護裝置和RCS一902及RCS一923C
失靈保護裝置，RCS一931B光纖縱差保護它克服了高頻通
道的許多缺點，且保護原理簡單可靠。下面逐一分析。
2 新舊保護的比較
2．1從保護原理上講，新型微機保護原理更加簡單、可靠；
RCS一931B光纖縱差保護設有分相電流差動和零序電流
差動繼電器全線速跳功能，起動元件有很高的靈敏度而不
會頻繁啟動，動作時間短；
2．2現有光纖通道是由光纖構成，不怕超高壓、雷電的電磁
干擾、對電場絕緣、頻帶寬、衰耗低、誤碼率小是目前最好的
高頻通道。
2．3通道自動監測，通訊誤碼率在線顯示，通道故障自動閉
鎖差動保護；靈活的自動重合閘方式。可在線顯示運行狀
態：電流、電壓、重合閘充電等參數便于保護人員查看及故
障分析；不正常時發告警信號或閉鎖保護裝置。
2．4兩套保護都具有友好的人機界面、漢字顯示、中文報告
打印，且可保存最新128次動作報告，24次故障波形報
告。
2．5正常運行程序中進行采樣值自動零漂調整，不需要人
為調整零漂，避免了頻繁的把插件而造成的元件損壞。
2．6本套保護配備的CZX一12R1型操作繼電器裝置按超
高壓輸電線路繼電保護統一設計原則設計而成，裝置含有
兩組分相跳閘回路，與原保護裝置的一套跳閘回路相比提
高了保護動作的可靠性；一組分相合閘回路，可與單母線或
雙母線結線方式下的雙跳閘線圈斷路器配合使用，保護裝
置和其它有關設備均可通過操作繼電器裝置進行分合操
作。本裝置的交流電壓切換回路在直流電源消失后，電壓
切換繼電器不返回，仍保持原輸出狀態，可防止由于操作繼
電器直流消失造成的保護交流失壓，從而提高了保護運行
的安全性。
3保護換型后所起到的作用
紅米線開關更換微機保護裝置及高頻收發信機后，可
以杜絕由于軟件缺陷或硬件老化而造成的保護裝置拒動或
誤動，為220kV線路的正常運行消除了一項重大隱患，防
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新疆電力技術 2008年第1期總第96期
調試中幾次大順控并網不成功原因分析及采取的措施
陳新娣
新疆石河子天富南熱電有限公司 (石河子832000)
摘要：分析石河子南熱電廠在整套啟動試運中出現的幾次
大順控并網不成功原因，提出自已的改進措施，以供同行
借鑒。
關鍵詞：大順控失敗；原因分析；采取措施
1 提出問題
石河子天富南熱電廠為新建機組，一期工程為2×
125blW機組，兩臺發電機均由俄羅斯埃爾西比機電股份
公司生產。發電機出口電壓為10．5kV，每臺發電機與一臺
容量為160kVA升壓三卷變壓器組成發電杌 變壓器組，
分別接入110kV及220kV系統，發電機出口設斷路器和刀
閘，中性點采用經單相電壓互感器接地，發電機勵磁方式
采用機端自并勵靜態勵磁。#1機組調試期間發電機采用大
順控并網十幾次，有個別幾次不成功，現就其中3次并網
不成功原因分析如下：
2發生事例
2．1 2007年8月27日，由于發電機出口電壓互感器二次
空開未合上，造成DCS上發電機升不起電壓，發“勵磁系統
起勵失敗”信號。究其原因是運行人員在做群1發電機由冷
備轉熱備時，誤以為二次空開未合上(其實已在合位置)于
是將其合上(其實又拉開)，造成群1發電機不論用大順控還
是分步操作均并不上網。
2．2 8月29日，汽機倒給水泵過程中由于高除再循環母管
漏水而被迫停機消缺，在消缺完畢準備再次并網時，當時
運行人員并了幾次網均不成功，同時也發現同期裝置上
“同期啟動”四個字未出現，不知是同期裝置有問題還是其
它中間環節有問題，最后查明為電子設備問DEH發給同
期裝置的“同期啟動”繼電器燒毀，將其更換后再次采用大
順控并網成功。
2．3 9月5日。因“發電機主保護”誤動造成汽機打閘停機
鍋爐滅火。經檢查確為誤動準備再次并網時，因系統電壓
較低(甩掉100blW負荷)只有1 16kV，在并網時因壓差大，
同期裝置在3分鐘之內，仍未將壓差減小到2V以內而導
致大順控失敗，同期裝置自動退出運行。再次并網時，運行
人員看到壓差大，人為進行干預增減磁才使大順控并網成
功。
3應采取的措施
根據以上發生的事例，應采取以下措施。
3．1第一種情況。運行人員應加強對設備的了解，學習相關
知識，檢查、操作到位。
3．2第二種情況，采取以下措施：
(1)發電機并網時除運行人員在集控現場外，熱控人員
及各專業檢修人員也應趕到現場，針對出現的具體問題及
時進行有效處理。
(2)機爐電集控人員應緊密配合。目前電氣運行崗位#1
臺機組只設置3人(主操、副操、巡檢員)，并網時應一人在
DCS上操作，一個負責監護(拿著對講機)，一人拿著對講
機在發電機繼保室同期裝置屏前守候。當監護人下令操作
人在DCS上點擊大順控啟動按鈕時，應告知機爐人員及發
電機繼保室人員準備并網。當進行到投入同期裝置這一步
驟時(此時電氣DCS上發電機出口斷路器同期裝置“投入”
止停電事故的發生，保證主設備的安全穩定運行。該保護
裝置具有雙跳閘操作回路，實現電源保護雙重化，符合電
力系統二十九項反措要求；第四代微機保護原理更加成
熟，保護裝置靈敏，滿足現代電網發展的要求，性能優良，
內存大，有更好的事故分析和錄波功能；回路簡單，運行維
護方便；軟件人性化，便于操作和檢修。220kV紅米線是主
網線路。紅米線的穩定運行將進一步提高新疆主電網的安
全運行，給工農業生產和人民生活帶來可靠保障。
4 結束語
通過對紅米線微機保護換型必要性的分析，得出一個
結論：雖然多次的經驗教訓、研究總結，已經形成了一套較
為成熟的保高壓線路及電網安全運行的方式和措施：進行
事故演習，建立最優的電力系統運行方式，編制工作管理
規范和標準，提高運行人員的技術水平等，但還有不容忽
視的一點就是加強繼電保護的管理。保護裝置的好壞直接
影響到設備乃至電網的安全運行和經濟效益。隨著對微機
繼電保護理論研究的不斷深入，新型微機型繼電保護裝置
在原理上和實現上都將比老式繼電保護裝置有更多的創
新和進展。當保護裝置已經落伍、元件老化不能滿足日益
發展的電網的要求時，對保護裝置進行改造換型是必然趨
勢，也是重中之重，是提高輸電線路安全穩定運行的重要
舉措之一；選擇性能良好的繼電保護裝置對提高高壓線路
的安全運行將起到舉足輕重的作用。

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