沈皖晉，王小琪，高玉穎

（國(guó)網(wǎng)長(zhǎng)治供電公司，山西 長(zhǎng)治 046000）

一次利用視頻系統(tǒng)查找故障點(diǎn)的案例分析

沈皖晉，王小琪，高玉穎

（國(guó)網(wǎng)長(zhǎng)治供電公司，山西 長(zhǎng)治 046000）

通過(guò)對(duì)某變電站因遭受雷擊而引起斷路器相繼跳閘進(jìn)而引起全站停電事故分析，闡述了除運(yùn)用傳統(tǒng)的故障錄波圖和保護(hù)跳閘報(bào)文手段查找故障點(diǎn)外，還可以運(yùn)用變電站的其他輔助設(shè)備，如視頻系統(tǒng)輔助快速查找故障點(diǎn)，為快速恢復(fù)供電、保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了技術(shù)保證。

變電站；斷路器；跳閘；全站停電；視頻系統(tǒng)；故障點(diǎn)

1 故障經(jīng)過(guò)

某供電區(qū)域的系統(tǒng)圖如圖1所示。系統(tǒng)1為該供電區(qū)域的主供電源，系統(tǒng)2為備用電源。正常運(yùn)行方式下126開關(guān)、157開關(guān)、171開關(guān)、174開關(guān)、101開關(guān)、151開關(guān)、102開關(guān)運(yùn)行，173開關(guān)處于熱備用狀態(tài)。

2014年3月21日3 時(shí)48分，該供電區(qū)域發(fā)生故障，各站保護(hù)動(dòng)作情況如下。

甲站：157開關(guān)保護(hù)608ms零序II段，接地距離II段動(dòng)作出口，重合成功。故障錄波圖顯示A、B相接地故障。

乙站：126開關(guān)保護(hù)25ms零序I段、距離I段保護(hù)出口，顯示B相單相接地故障。由于該線路是充電狀態(tài)，重合閘退出。

丙站：1號(hào)主變壓器521ms間隙零序過(guò)電流動(dòng)作出口，主變壓器停電；173開關(guān)43ms零序I段加速動(dòng)作出口，故障相B相。

丁站：2號(hào)主變壓器301ms間隙零序過(guò)電流I段動(dòng)作出口，主變壓器停電。

存在疑問(wèn)：什么故障會(huì)導(dǎo)致如此多的保護(hù)裝置幾乎同時(shí)動(dòng)作？173開關(guān)處于斷開狀態(tài)，為什么零序I段加速動(dòng)作出口？保護(hù)的動(dòng)作行為是否正確？故障點(diǎn)到底在何處？主變壓器本體有無(wú)故障？能否盡快恢復(fù)送電？以上諸多問(wèn)題迫切需要保護(hù)人員進(jìn)行分析。

線路專業(yè)人員在126開關(guān)—173開關(guān)線路的7號(hào)桿上找到了B相遭受雷擊的放電點(diǎn)，但是157開關(guān)—171開關(guān)線路上的故障點(diǎn)一直沒(méi)有找到。

丙站和丁站跳閘的主變壓器經(jīng)油化驗(yàn)和高壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)均正常。

2 保護(hù)動(dòng)作行為初步分析

乙站：由于在126開關(guān)—173開關(guān)線路上發(fā)現(xiàn)了故障點(diǎn)，故可確定126線路保護(hù)動(dòng)作正確。

丙站和丁站的主變壓器保護(hù)均是由于中性點(diǎn)放電間隙擊穿所致，動(dòng)作時(shí)間與保護(hù)定值相符，動(dòng)作行為也正確。

丙站：173開關(guān)處于熱備用狀態(tài)，電流互感器中不應(yīng)當(dāng)流過(guò)故障電流，零序I段加速動(dòng)作信號(hào)不正確。需要進(jìn)一步分析誤動(dòng)作原因。

圖1 某供電區(qū)域系統(tǒng)圖

甲站：157開關(guān)保護(hù)均為II段動(dòng)作，通過(guò)錄波圖可以看出為B相單相接地故障轉(zhuǎn)為A、B相接地故障，且故障測(cè)距超出了線路全長(zhǎng)范圍（故障測(cè)距20.87 km，全長(zhǎng)20.12 km），故障點(diǎn)究竟在何處需要進(jìn)一步進(jìn)行分析。

3 丙站173保護(hù)動(dòng)作檢查

盡管173開關(guān)處于分位，但是B相出現(xiàn)故障電流，且故障電流持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。根據(jù)保護(hù)裝置常規(guī)的動(dòng)作邏輯：當(dāng)保護(hù)判斷斷路器處于分位，電流回路采集到故障電流時(shí)，保護(hù)裝置加速邏輯出口動(dòng)作。由此可知，B相電流回路異常是導(dǎo)致173保護(hù)加速動(dòng)作的原因，但是故障電流從何而來(lái)？首先想到了電流互感器及其二次電流回路。接下來(lái)對(duì)該電流互感器的外觀進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)B相電流互感器的接線板處有燒黑的痕跡，似乎進(jìn)一步證實(shí)了該互感器在本次雷擊過(guò)程中遭到了損害。

保護(hù)專業(yè)對(duì)該電流互感器進(jìn)行了伏安特性、變比、一次升流、電纜絕緣測(cè)試，高壓專業(yè)也做了相關(guān)的檢查。測(cè)試結(jié)果顯示均正常。故無(wú)法解釋為什么電流互感器接線板會(huì)燒黑。

調(diào)查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了該間隔一次設(shè)備正好在一個(gè)攝像頭的監(jiān)視范圍內(nèi)，提議調(diào)取該攝像頭的視頻錄像進(jìn)行查看，發(fā)現(xiàn)在下午3時(shí)48分23秒，該間隔有強(qiáng)光。證明了該間隔在故障發(fā)生時(shí)，有閃絡(luò)發(fā)生。采用相同辦法，放電點(diǎn)逐一被發(fā)現(xiàn)?？梢詫⒃撻g隔放電點(diǎn)位置及現(xiàn)場(chǎng)示意圖以圖2形式表示。

圖2 故障現(xiàn)場(chǎng)放電情況模擬圖

結(jié)合圖1、圖2可以看出故障發(fā)生時(shí)，173 B相開關(guān)的上、下接線板發(fā)生了閃絡(luò)，相當(dāng)于對(duì)B相開關(guān)進(jìn)行了弧光短接，同時(shí)閃絡(luò)還蔓延到了A相開關(guān)，與A相開關(guān)的母線側(cè)接線板進(jìn)行了放電。形成了A、B相短路故障?；」忾W絡(luò)造成了173 B相電流互感器接線板被熏黑。

在圖1上就能夠發(fā)現(xiàn)，173開關(guān)事實(shí)上的短路，造成了甲站的157開關(guān)也向126開關(guān)—173開關(guān)線路的故障點(diǎn)提供故障短路電流。造成了173開關(guān)零序保護(hù)加速動(dòng)作以及157距離II段保護(hù)動(dòng)作。126開關(guān)—173開關(guān)線路上的故障點(diǎn)不僅導(dǎo)致了本線路開關(guān)的跳閘，也導(dǎo)致了主供電源157開關(guān)保護(hù)的動(dòng)作。丙站、丁站2臺(tái)主變壓器的跳閘也是由于該接地故障所形成的零序電壓擊穿了主變壓器中性點(diǎn)的放電間隙所致。

4 結(jié)束語(yǔ)

某變電站因遭受雷擊而引起斷路器相繼跳閘進(jìn)而引起全站停電故障查找過(guò)程中，關(guān)鍵時(shí)刻利用了變電站內(nèi)的視頻監(jiān)視系統(tǒng)，使所有疑問(wèn)都迎刃而解，在較短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)了區(qū)域的供電。本次案例也提醒現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)工作者在今后的工作過(guò)程中要學(xué)會(huì)利用站內(nèi)已有的輔助系統(tǒng)分析、查找故障。

A Case Analysis on Using Video System to Seek Fault Point

SHENWan-jin，WANG Xiao-qi，GAO Yu-ying
（State Grid Changzhi Power Supply Company of SEPC，Changzhi，Shanxi 046000，China）

A substation was struck by lightning,which led to breaker tripping,and then the whole substation suffered blackout.Based on the analysis of this accident，it is elaborated that besides using traditionalmethods to seek the fault such as using faultwave record diagram and trip protectionmessage，other auxiliary equipment in substation can also be used，such as video systemswhich can help to quickly find the point of failure，which provides technical assurance for electricity to be restored quickly and power system to operate safely and stably.

substation;circuitbreaker；tripping；station blackout；video system；pointof failure

TM63

B

1671-0320（2014）03-0031-03

2014-01-07，

2014-04-05

沈皖晉（1972-），男，山西長(zhǎng)治人，2012年畢業(yè)于武漢大學(xué)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)，助理工程師，從事繼電保護(hù)工作；

王小琪（1974-），男，山西長(zhǎng)治人，1995年畢業(yè)于太原電力高等?？茖W(xué)校電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)，工程師，從事繼電保護(hù)工作；

高玉穎（1983-），女，河北衡水人，2011年畢業(yè)于華北電力大學(xué)電機(jī)與電器專業(yè)，助理工程師，從事繼電保護(hù)工作。