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摘 要：通过对某大型水电站330kV高压输电线路一次隐性缺相运行故障的分析判断，提出电力高压架空输电线路投运过程中掉相状态的分析判断方法。
关键词：架空线路 隐性掉相 判断分析
中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）01（a）-0110-01
电力高压输电线路掉相运行作为一种电力输送电过程中的隐性异常运行状态，一般由于线路两端断路器非全相运行或风雪等自然灾害以及人为破坏而导致，在实际运行中若不能及时发现处理输电线路掉相运行状态，会导致电网发输变电设备缺相运行，产生较大的负序电流，从而使发输变电设备过流、过热，甚至损毁。因此，在电力高压输电线路投入运行过程中，及时正确分析判断输电线路的掉相运行状态，对保障电网输送电设备的安全稳定运行具有十分重要的意义。
该文就某大型水电站高压送出线路一次隐性缺相故障的分析、判断进行阐述。
1 系统运行状态
2005年5月26日19时32分黄河某大型水电站330 kV高压送出线路因线路沿途飓风导致130#输电铁塔倒塔，线路两侧保护正常动作跳闸。根据调令在电站侧和受电变电所侧分别实施安全措施进行抢修。2005年6月4日抢修完毕拆除线路两侧安全措施，电网调度计划安排由受电变电所侧对线路进行三次全电压充电，正常后由电站侧环并使线路投入正常运行。
2 异常情况
2005年6月4日线路两侧恢复隔离措施后电网调度按计划安排线路送电。20时57分电网值班调度员通知电站侧：“变电所侧已对线路三相全电压充电，请电站侧进行详细检查。”电站侧当值值长安排检查：监控系统显示线路电压为202.06 kV（电站侧对线路电压测量的要求不高，表计只接入线路电压互感器a、b相，且线路电压不具备三相选测功能），出线设备检查均无异常。当值值长当即将检查结果汇报电网值班调度：电站侧线路一次设备无异，线路电压显示异常，需联系专业班组进一步检查确认。
电站当值值长将检查结果汇报电网调度值班员，回告：保持线路状态，继续检查分析，下一步工作待调令安排。
3 检查与分析
高压电力线路单侧充电后，充电侧设备及运行参数正常，受电侧三相电压异常的情况一般是由于不同原因导致线路缺相运行或测量回路异常引起的，此属于一种隐性故障，对于前一种因素如不及时发现处理，一旦受电侧带上三相负荷运行，会造成高压配、变电电力设备的非正常运行，严重者会造成电力陪变电设备的毁损。后一种因素为二次测量回路，对系统设备影响不大。
造成上述线路缺相隐性故障的原因一般有以下几种，下面针对不同原因逐条分析排查：
（1）充电侧开关或隔离刀闸掉相（缺相）运行，此种情况一般由于线路对侧未带负荷，在电气量保护上不能动作反应，不易发现。对于高压输送电线路，一般送出开关本身带有非全相保护，所以此种原因发生的概率较低。文中所述的异常线路电站当值值长联系线路受电变电所值班人员了解线路对侧送电设备及三相电压情况，回告：变电所内开关以及隔离刀闸等一次设备运行正常，线路三相电压正常。此原因基本排除。
（2）线路受电侧出线电压测量设备或回路故障引起三相电压异常，此故障一般比较容易发现和消除，并且对一次设备的损害不大，主要表现在电压互感器一次侧断线或二次侧熔断器熔断、电压互感器本体开裂或流浆等。针对文中所述线路电压异常现象电站当值值长安排专业人员对线路电压互感器本体以及二次侧熔断器进行带电检查，结果均正常。
（3）高压输送电线路中杆塔间断相引起线路两端三相电压不一致，由于文中所述高压线路较长（近200 km），且线路跨区多为山区，气象和地质条件较差，容易造成此种故障，此次倒塔事故即由于线路沿途飓风所致，所以另行发生断相故障概率较高。电站当值值长安排电站侧投入线路开关同期滑差表检查，结果滑差极大，母线与线路电压差指示到表头最大。安排用万用表分别在线路保护屏和电压互感器本体二次侧进行带电测量与带电检查，检查测量结果：电压互感器本体外观以及二次输出回路检查正常，线路保护屏和电压互感器本体二次侧测量电压基本一致，其值分别为Ua=61 V，Ub=5 V，Uc=62 V，Uab=57 V，Ubc=61 V，Uac=108 V。根据检线路同期压差较大的现象以及电压实际测量结果排除电站监控系统线路测量采集回路存在故障的可能。
根据以上检查分析和现场实际测量结果基本判定此次电站侧线路电压异常的原因为线路B相断线，同时不排除电站侧线路电压互感器一次侧B相内部故障断线的可能。
根据以上分析判断结果，电站当值值长向电网调度员提出以下处理建议，以进一步确定线路故障类型：
（1）在当前运行方式不变的情况下将电站330 kV不分段母线倒空，合上电站侧故障线路断路器至330 kV已倒空母线，利用母线电压互感器检查线路三相电压是否正常。若三相电压正常，则线路电压互感器故障，否则线路B相存在断线故障。此方法弊端在于电站330 kV需倒空母线原连接元件较多，倒闸操作量大，操作时间长。不宜采取。
（2）故障线路变电所侧停电，由电站侧对线路充电，变电所侧检查线路三相电压是否正常，如三相电压正常，则输电线路无断线缺相故障，电站侧线路电压互感器内部故障。此判断方法相对较简单快捷，但也存在一定风险，如果线路确实存在B相单相断线且靠近电站侧接地，此时由电站侧对线路充电时势必会对系统造成不必要的故障冲击。不到迫不得已不宜采取。
（3）线路停电，直接安排对线路进行重新查线。此法工作量大，但基本安全无风险。
最后电网值班调度员与电站值长沟通权衡利弊后下令线路保持热备用状态连夜重新巡线，巡线检查结果：线路135#杆塔B相引流线落失，造成线路缺相。安排实施安全措施后进行抢修，于次日下午线路投入正常运行。
参考文献
[1] 输电线路运行故障分析与防治[M].中国电力出版社，2007.
[2] 电力线路故障实例分析及防止措施[M].水利水电出版社，2010.
[3] 输电线路典型故障案例分析与预防[M].中国电力出版社，2012.
关键词：架空线路 隐性掉相 判断分析
中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）01（a）-0110-01
电力高压输电线路掉相运行作为一种电力输送电过程中的隐性异常运行状态，一般由于线路两端断路器非全相运行或风雪等自然灾害以及人为破坏而导致，在实际运行中若不能及时发现处理输电线路掉相运行状态，会导致电网发输变电设备缺相运行，产生较大的负序电流，从而使发输变电设备过流、过热，甚至损毁。因此，在电力高压输电线路投入运行过程中，及时正确分析判断输电线路的掉相运行状态，对保障电网输送电设备的安全稳定运行具有十分重要的意义。
该文就某大型水电站高压送出线路一次隐性缺相故障的分析、判断进行阐述。
1 系统运行状态
2005年5月26日19时32分黄河某大型水电站330 kV高压送出线路因线路沿途飓风导致130#输电铁塔倒塔，线路两侧保护正常动作跳闸。根据调令在电站侧和受电变电所侧分别实施安全措施进行抢修。2005年6月4日抢修完毕拆除线路两侧安全措施，电网调度计划安排由受电变电所侧对线路进行三次全电压充电，正常后由电站侧环并使线路投入正常运行。
2 异常情况
2005年6月4日线路两侧恢复隔离措施后电网调度按计划安排线路送电。20时57分电网值班调度员通知电站侧：“变电所侧已对线路三相全电压充电，请电站侧进行详细检查。”电站侧当值值长安排检查：监控系统显示线路电压为202.06 kV（电站侧对线路电压测量的要求不高，表计只接入线路电压互感器a、b相，且线路电压不具备三相选测功能），出线设备检查均无异常。当值值长当即将检查结果汇报电网值班调度：电站侧线路一次设备无异，线路电压显示异常，需联系专业班组进一步检查确认。
电站当值值长将检查结果汇报电网调度值班员，回告：保持线路状态，继续检查分析，下一步工作待调令安排。
3 检查与分析
高压电力线路单侧充电后，充电侧设备及运行参数正常，受电侧三相电压异常的情况一般是由于不同原因导致线路缺相运行或测量回路异常引起的，此属于一种隐性故障，对于前一种因素如不及时发现处理，一旦受电侧带上三相负荷运行，会造成高压配、变电电力设备的非正常运行，严重者会造成电力陪变电设备的毁损。后一种因素为二次测量回路，对系统设备影响不大。
造成上述线路缺相隐性故障的原因一般有以下几种，下面针对不同原因逐条分析排查：
（1）充电侧开关或隔离刀闸掉相（缺相）运行，此种情况一般由于线路对侧未带负荷，在电气量保护上不能动作反应，不易发现。对于高压输送电线路，一般送出开关本身带有非全相保护，所以此种原因发生的概率较低。文中所述的异常线路电站当值值长联系线路受电变电所值班人员了解线路对侧送电设备及三相电压情况，回告：变电所内开关以及隔离刀闸等一次设备运行正常，线路三相电压正常。此原因基本排除。
（2）线路受电侧出线电压测量设备或回路故障引起三相电压异常，此故障一般比较容易发现和消除，并且对一次设备的损害不大，主要表现在电压互感器一次侧断线或二次侧熔断器熔断、电压互感器本体开裂或流浆等。针对文中所述线路电压异常现象电站当值值长安排专业人员对线路电压互感器本体以及二次侧熔断器进行带电检查，结果均正常。
（3）高压输送电线路中杆塔间断相引起线路两端三相电压不一致，由于文中所述高压线路较长（近200 km），且线路跨区多为山区，气象和地质条件较差，容易造成此种故障，此次倒塔事故即由于线路沿途飓风所致，所以另行发生断相故障概率较高。电站当值值长安排电站侧投入线路开关同期滑差表检查，结果滑差极大，母线与线路电压差指示到表头最大。安排用万用表分别在线路保护屏和电压互感器本体二次侧进行带电测量与带电检查，检查测量结果：电压互感器本体外观以及二次输出回路检查正常，线路保护屏和电压互感器本体二次侧测量电压基本一致，其值分别为Ua=61 V，Ub=5 V，Uc=62 V，Uab=57 V，Ubc=61 V，Uac=108 V。根据检线路同期压差较大的现象以及电压实际测量结果排除电站监控系统线路测量采集回路存在故障的可能。
根据以上检查分析和现场实际测量结果基本判定此次电站侧线路电压异常的原因为线路B相断线，同时不排除电站侧线路电压互感器一次侧B相内部故障断线的可能。
根据以上分析判断结果，电站当值值长向电网调度员提出以下处理建议，以进一步确定线路故障类型：
（1）在当前运行方式不变的情况下将电站330 kV不分段母线倒空，合上电站侧故障线路断路器至330 kV已倒空母线，利用母线电压互感器检查线路三相电压是否正常。若三相电压正常，则线路电压互感器故障，否则线路B相存在断线故障。此方法弊端在于电站330 kV需倒空母线原连接元件较多，倒闸操作量大，操作时间长。不宜采取。
（2）故障线路变电所侧停电，由电站侧对线路充电，变电所侧检查线路三相电压是否正常，如三相电压正常，则输电线路无断线缺相故障，电站侧线路电压互感器内部故障。此判断方法相对较简单快捷，但也存在一定风险，如果线路确实存在B相单相断线且靠近电站侧接地，此时由电站侧对线路充电时势必会对系统造成不必要的故障冲击。不到迫不得已不宜采取。
（3）线路停电，直接安排对线路进行重新查线。此法工作量大，但基本安全无风险。
最后电网值班调度员与电站值长沟通权衡利弊后下令线路保持热备用状态连夜重新巡线，巡线检查结果：线路135#杆塔B相引流线落失，造成线路缺相。安排实施安全措施后进行抢修，于次日下午线路投入正常运行。
参考文献
[1] 输电线路运行故障分析与防治[M].中国电力出版社，2007.
[2] 电力线路故障实例分析及防止措施[M].水利水电出版社，2010.
[3] 输电线路典型故障案例分析与预防[M].中国电力出版社，2012.