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提高输电线路运行的安全性

文档作者：陈欣文档来源：国电新疆红雁池发电有限公司		点击数：	更新时间： 2025年07月10日
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新疆电力技术 2008年第1期总第96期
提高输电线路运行的安全性
陈欣
国电新疆红雁池发电有限公司(乌鲁木齐830047)
摘要：就国电新疆红雁池发电有限公司微机继电保护存在
的问题进行剖析，提出改进意见；以红米线保护为例建议
对保护装置进行改造换型，提高输电线路运行的安全性。
关键词：微机继电保护；换型；安全；光纤纵差
0 引言
随着电网结构日趋复杂，电网运行安全分析的难度与
出现游离，间隙中导电离子增多，间隙的绝缘强度降低。另
外，重合闸时系统中存在一定的操作过电压，在过电压作
用下，导线在风偏摆动时再次发生间隙击穿，而且第二次
击穿在间隙距离较大时就可以发生，一般带有重合闸的线
路风偏应该有两个主放电点，距离大的为第二次放电。
(3)在强风作用下，导线沿风向会出现一定的位移和
偏转。另外，在间隙减小，空间场强增大时，在导线金具的
尖端和杆塔构件的尖端上会出现局部高场强，使放电更容
易在这些位置发生，从历次故障线路现场观测到的放电痕
迹来看，大多放电点出现在防振锤和角铁边缘尖端上正说
明了这一点。
2 线路跳闸原因分析
2．1气象条件恶劣
从二池线运行两年多的时间来看，线路群1一#10塔所
处的地段为风口区，每年的春秋季该地段常刮大风，风速
时常超过了线路设计的最大风速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日线路跳闸后，在每次事故巡视中风都特别大，风速超
过了38m／s，线路巡视困难。特别是在2005年8月11日事
故巡视过程中发现，刮风时造成群6一群7塔C相导线离山体
岩石只有1．5米左右，导线在最大风偏超过对崖体的安全
距离。由于每年春秋季的特殊天气，给线路的安全运行带
来了隐患，诱发了风闪跳闸。
2．2故障点周围环境
二池线群1一#30塔处在山区，周围环境有发电厂、煤灰
厂，线路平行6O米有220kV红米线。故障点处地形更具有
特殊性，群5一群9塔都处在半山腰，尤其是群6一群7塔处在两
山口的半腰，在这种特殊的微地型、微气候条件下，微地形
对大风形成会产生很大的影响。当谷口正迎主导风向时，
风速较大；当气流由开阔地区进入狭窄地区时，由于狭管
效应，风速增大；突出开阔的山顶，高空强劲的风速受不到
周围山脉的阻挡，风速较大，刮风时风力全部集中到两山
口处，是造成线路跳闸的直接原因。而220kV红米线虽然
和二池线平行，但该线路在此地段的杆塔处在山脚下和山
顶上，地势环境略好一些。
3 吸取的经验及防范措施
3．1吸取的经验
(1)对新运行维护的220kV二池线在风口区认识不
足，没能及时掌握气象条件，以老的运行维护经验对待新
发生的问题，我们应该吸取这方面的经验教训。
(2)加强对微型气候、微型地势地形的认识。特别是春
秋两季刮风时间，与气象部门联系，随时了解气象条件。
3．2防范措施
(1)对二池线群6一群7导线边线的山坡崖体进行开方处
理，同时对群7一群9塔进行改造，把原群7塔zs一28型改为
MZ414-42型铁塔，在群8一群9塔之间增加一基Mz414—36
型铁塔，达到导线对崖体最大风偏要求。
(2)对二池线群1一#30杆塔A、B、C相绝缘子导线进行
打防风拉线，防止导线对塔身及横担放电造成线路跳闸。
(3)把二池线群1一群9塔架空地线(铝合金绞线)改为钢
绞线(GJ一70)，增加地线的强度。
(4)对线路耐张塔引流线的防风拉线连接的单串绝缘
子采用两串绝缘子的连接方式，防止防风拉线对引流线放
电。
(5)对新建线路要从选择路径时抓起，避开风口区。对
处在山口风区附近已运行的线路，在条件允许的情况下，
应对线路进行改道，从而避开重风区。
(6)新建线路设计时要充分考虑到特殊地形、微气象
区等可能发生大风区域的杆塔使用情况。首先必须保证断
面测量的准确，以便能合理布置杆塔，避免或减少垂直档
距太小或上拔现象；其次在已调查清楚的特殊地形、微气
象区等可能发生大风的区域应尽可能使用允许摇摆角大
的塔型，减少对塔身垂直面放电的几率；最后，因客观原因
造成杆塔垂直档距小或发生过风偏的区域要采取必要的
防范措施。设计时要充分调查线路经过地区的风力情况，
不仅要获得沿线气象台帐的资料，更重要的是多与有运行
经验的线路维护单位沟通，广泛走访当地居民，获取详细、
可靠的资料，方能有针对性地采取防风偏措施。
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新疆电力技术 2008年第1期总第96期
工作量也日益增大，对继电保护也提出了更高的要求。数
字微波特别是光纤技术的发展，为继电保护开辟了优良的
通道，使得性能优良的电流差动保护的大量推广应用成为
可能。原有的老式微机保护已越来越不能满足电网发展的
要求，必将逐渐被日新月异的新技术而取代。就国电新疆
红雁池发电有限公司微机继电保护存在的问题进行剖析。
1微机继电保护的现状
1lOkV共8条线路，其中有6条线路保护装置为
DFP一201(201Y)型微机保护装置，安装多年，保护的设计
原理及软件实现已不能跟上电网的发展。运行中个别插件
均有不同程度的损坏，尤其是跳闸插件、A／D模数转换插
件、信号插件、电源插件等，最为频繁的是红福线、红房线的
电源插件，在最近几年里经常出现故障。一旦电源插件损
坏，保护装置将退出运行，使1lOkV个别线路得不到可靠
的保护，不能保证线路的安全运行。220kV三条高压线路及
220kV旁路、1 lOkV红长线、红前线及旁路开关保护装置均
为WXB一11／15系列的老式微机保护，已过服役期；且由
于在每年的装置定检及消缺过程中经常拔插件，造成插件
损坏；收发信机的功放元件发热严重，曾出现过烧坏现象；
收信电平常受雨雪天气的影响而过低出现告警信号，影响
主保护的正常运行；故障时不能打印故障波形，更为严重的
是保护程序紊乱，定值跑位，造成开关误动，严重影响到输
电线路的安全运行。
鉴于以上种种原因，2002底年对220kV红托线开关及
保护进行改造换型，更换为河南许继WXH一802型微机保
护及南瑞RCS一931B光纤纵差保护，保护原理更加成熟可
靠，功能也更加齐全；运行至今未出现过任何异常及误动、
拒动现象；提高了220kV线路及系统运行的安全性。由此
可见，为了提高输电线路运行的安全性和稳定性，采用保护
换型措施是必要的、可行的。以国电红电红米线为例(现改
名为红八线)，红米线做为国电红电220kV系统的三条线
路之一，保护装置运行年限已久，且时有故障发生；为了提
高系统运行的安全性，更换保护已势在必行。
红米线WXB一11／15型保护换型的必要性：
(1)红米线开关微机保护是国电红电安装最早的保护
之一，微机保护和高频收发讯机已运行近13年，根据《微机
继电保护装置运行管理规程》规定微机继电保护装置的使
用年限一般为10—12年，红米线微机保护装置和高频收发
讯机已过服役期，需要更新换代。
(2)保护插件中个别元件已老化，运行中经常出故障。
再加上保护升级和故障处理中，多次插拔芯片造成芯片接
触不良，装置经常出告警信号，收信电平低，严重影响到主
保护的正常运行。11、15型保护曾在2003年4月21日运
行中出现过保护程序出格、走死问题而造成保护误动，后将
原11、15型保护跳闸报告及插件传至厂家，南自厂家认为
保护误动的原因是由于插件中元件老化出现爬电现象造
成。2004年2月19日红米线B相故障时，开关三跳未重
合，根据保护动作报告、故障录波图分析及事故后校验11、
l5型保护装置得出，l5型微机保护在B相开关跳闸后误
发高频转换性故障出口跳闸令，造成本侧开关三相跳闸，不
重合。
(3)由于室内通风不良，装置周围温度常年在40℃左
右，发讯机功放元件功率大，发热严重，造成收发讯机元件
老化较快。
(4)原WXB一11／15型微机保护操作繁琐，没有液晶
显示屏，需要记住许多的口令及操作顺序，当采样和零漂不
符合要求时，需人为调整。两套保护共用一个跳闸线圈出
口，不能保证开关可靠跳闸。
(5)主保护(高频保护)通道受气候、地形条件的影响有
时会产生较大的衰耗；随着载波通道越来越拥挤，其传送速
率也将受到很大的影响；另外在短线路还可能产生差拍及
电磁干扰现象。
以上这些因素都将对主保护的正确动作产生影响。
鉴于上述种种问题，保护换型已是迫在眉睫；为了红米
线的安全运行，提高保护的动作速度和可靠性，决定采用新
型微机线路保护装置。即南瑞继保电气有限公司生产的
RCS一931B光纤纵差保护装置和RCS一902及RCS一923C
失灵保护装置，RCS一931B光纤纵差保护它克服了高频通
道的许多缺点，且保护原理简单可靠。下面逐一分析。
2 新旧保护的比较
2．1从保护原理上讲，新型微机保护原理更加简单、可靠；
RCS一931B光纤纵差保护设有分相电流差动和零序电流
差动继电器全线速跳功能，起动元件有很高的灵敏度而不
会频繁启动，动作时间短；
2．2现有光纤通道是由光纤构成，不怕超高压、雷电的电磁
干扰、对电场绝缘、频带宽、衰耗低、误码率小是目前最好的
高频通道。
2．3通道自动监测，通讯误码率在线显示，通道故障自动闭
锁差动保护；灵活的自动重合闸方式。可在线显示运行状
态：电流、电压、重合闸充电等参数便于保护人员查看及故
障分析；不正常时发告警信号或闭锁保护装置。
2．4两套保护都具有友好的人机界面、汉字显示、中文报告
打印，且可保存最新128次动作报告，24次故障波形报
告。
2．5正常运行程序中进行采样值自动零漂调整，不需要人
为调整零漂，避免了频繁的把插件而造成的元件损坏。
2．6本套保护配备的CZX一12R1型操作继电器装置按超
高压输电线路继电保护统一设计原则设计而成，装置含有
两组分相跳闸回路，与原保护装置的一套跳闸回路相比提
高了保护动作的可靠性；一组分相合闸回路，可与单母线或
双母线结线方式下的双跳闸线圈断路器配合使用，保护装
置和其它有关设备均可通过操作继电器装置进行分合操
作。本装置的交流电压切换回路在直流电源消失后，电压
切换继电器不返回，仍保持原输出状态，可防止由于操作继
电器直流消失造成的保护交流失压，从而提高了保护运行
的安全性。
3保护换型后所起到的作用
红米线开关更换微机保护装置及高频收发信机后，可
以杜绝由于软件缺陷或硬件老化而造成的保护装置拒动或
误动，为220kV线路的正常运行消除了一项重大隐患，防
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新疆电力技术 2008年第1期总第96期
调试中几次大顺控并网不成功原因分析及采取的措施
陈新娣
新疆石河子天富南热电有限公司 (石河子832000)
摘要：分析石河子南热电厂在整套启动试运中出现的几次
大顺控并网不成功原因，提出自已的改进措施，以供同行
借鉴。
关键词：大顺控失败；原因分析；采取措施
1 提出问题
石河子天富南热电厂为新建机组，一期工程为2×
125blW机组，两台发电机均由俄罗斯埃尔西比机电股份
公司生产。发电机出口电压为10．5kV，每台发电机与一台
容量为160kVA升压三卷变压器组成发电杌 变压器组，
分别接入110kV及220kV系统，发电机出口设断路器和刀
闸，中性点采用经单相电压互感器接地，发电机励磁方式
采用机端自并励静态励磁。#1机组调试期间发电机采用大
顺控并网十几次，有个别几次不成功，现就其中3次并网
不成功原因分析如下：
2发生事例
2．1 2007年8月27日，由于发电机出口电压互感器二次
空开未合上，造成DCS上发电机升不起电压，发“励磁系统
起励失败”信号。究其原因是运行人员在做群1发电机由冷
备转热备时，误以为二次空开未合上(其实已在合位置)于
是将其合上(其实又拉开)，造成群1发电机不论用大顺控还
是分步操作均并不上网。
2．2 8月29日，汽机倒给水泵过程中由于高除再循环母管
漏水而被迫停机消缺，在消缺完毕准备再次并网时，当时
运行人员并了几次网均不成功，同时也发现同期装置上
“同期启动”四个字未出现，不知是同期装置有问题还是其
它中间环节有问题，最后查明为电子设备问DEH发给同
期装置的“同期启动”继电器烧毁，将其更换后再次采用大
顺控并网成功。
2．3 9月5日。因“发电机主保护”误动造成汽机打闸停机
锅炉灭火。经检查确为误动准备再次并网时，因系统电压
较低(甩掉100blW负荷)只有1 16kV，在并网时因压差大，
同期装置在3分钟之内，仍未将压差减小到2V以内而导
致大顺控失败，同期装置自动退出运行。再次并网时，运行
人员看到压差大，人为进行干预增减磁才使大顺控并网成
功。
3应采取的措施
根据以上发生的事例，应采取以下措施。
3．1第一种情况。运行人员应加强对设备的了解，学习相关
知识，检查、操作到位。
3．2第二种情况，采取以下措施：
(1)发电机并网时除运行人员在集控现场外，热控人员
及各专业检修人员也应赶到现场，针对出现的具体问题及
时进行有效处理。
(2)机炉电集控人员应紧密配合。目前电气运行岗位#1
台机组只设置3人(主操、副操、巡检员)，并网时应一人在
DCS上操作，一个负责监护(拿着对讲机)，一人拿着对讲
机在发电机继保室同期装置屏前守候。当监护人下令操作
人在DCS上点击大顺控启动按钮时，应告知机炉人员及发
电机继保室人员准备并网。当进行到投入同期装置这一步
骤时(此时电气DCS上发电机出口断路器同期装置“投入”
止停电事故的发生，保证主设备的安全稳定运行。该保护
装置具有双跳闸操作回路，实现电源保护双重化，符合电
力系统二十九项反措要求；第四代微机保护原理更加成
熟，保护装置灵敏，满足现代电网发展的要求，性能优良，
内存大，有更好的事故分析和录波功能；回路简单，运行维
护方便；软件人性化，便于操作和检修。220kV红米线是主
网线路。红米线的稳定运行将进一步提高新疆主电网的安
全运行，给工农业生产和人民生活带来可靠保障。
4 结束语
通过对红米线微机保护换型必要性的分析，得出一个
结论：虽然多次的经验教训、研究总结，已经形成了一套较
为成熟的保高压线路及电网安全运行的方式和措施：进行
事故演习，建立最优的电力系统运行方式，编制工作管理
规范和标准，提高运行人员的技术水平等，但还有不容忽
视的一点就是加强继电保护的管理。保护装置的好坏直接
影响到设备乃至电网的安全运行和经济效益。随着对微机
继电保护理论研究的不断深入，新型微机型继电保护装置
在原理上和实现上都将比老式继电保护装置有更多的创
新和进展。当保护装置已经落伍、元件老化不能满足日益
发展的电网的要求时，对保护装置进行改造换型是必然趋
势，也是重中之重，是提高输电线路安全稳定运行的重要
举措之一；选择性能良好的继电保护装置对提高高压线路
的安全运行将起到举足轻重的作用。

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