风电场35kV架空线路跳闸事故原因分析.docx

风电场35kV架空线路跳闸事故原因分析孙武（中广核风电有限公司）摘要：随着国家大力扶持新能源企业，风电行业迅猛发展，风电场建设也快速向前发展。由于风电场地理条件的限制，不能大面积铺设地埋电缆，架空线路就成了其输电线路的首选。但架空线路故障率高，容易造成跳闸事故，分析风电场35kV架空线路跳闸事故原因并提出防范措施有助于风电场稳定经济运行。关键词：架空线路；跳闸；分析、防范措施引言 35kV架空线路应用面积广泛，投资建设成本低，但后期维护工作量大，是风电场重要的输电设备，线路是否能稳定运行直接关系风电场的安全稳定运行。35kV架空线路事故频发，受多方面因素的影响，架空线路从开始使用一直暴露在野外，长时间饱受着狂风暴雨、雷电霜雾等恶劣天气的影响，遭受着冬寒夏炎温度骤变的考验，再加上外力对杆塔线路的冲击破坏，这些都对架空线路的安全稳定运行造成了不同程度的威胁和损害，导致了架空线路跳闸故障发生，使得供电可靠性差。一、35kV架空线路跳闸原因分析（一）接地故障 电力系统按接地方式可分为大电流接地系统（包括直接接地和低电阻接地）、小电流接地系统（包括高电阻接地、消弧线圈接地和不接地）。我国3kV 66kV 电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，即为小电流接地系统。35kV 系统作为小电流接地电力系统，单相接地是一种常见的临时性故障，多发生在潮湿、雨雪、大风等天气。原因主要有以下几种情况：1、线路遭外力破坏，导线落地。例如在雷雨天气遭雷击断线等造成导线落地，造成跳闸事故；2、在实际运行中我们还发现，由于维护人员责任心差，巡检维护不到位引起线路跳闸的现象在各风电场还不同程度的存在。例如：线路杆塔上的横担或斜拉筋铁板脱落，横搭在导线间引起的相间短路跳闸；线路线夹U 形环坚固螺母松动、脱落，使线路长时间遭受机械损伤和烧伤进而发展为断线故障，使线路跳闸；3、由于自然环境恶劣，导致个别杆塔上引流线与线夹连接处氧化锈蚀，从而使得导线连接处接触电阻增大，连接处发热量增加，长期运行烧断引流线，导致线路跳闸；4、线路绝缘设备老化或击穿接地。例如线路上的绝缘子或避雷器遭雷击击穿，绝缘子长时间暴晒产生裂纹导致绝缘程度下降，在连续阴雨天气条件下造成线路接地；5、连接箱式变压器与每台风力发电机组终端梯接杆的电缆绝缘损坏造成接地故障；6、某些地区还会因为鸟类在飞行过程中撞击杆塔上的导线或避雷器导致安全距离降低，瞬间对杆塔横担放电造成接地故障。（二）相间短路 1、由于设计、施工存在缺陷或维护不到位引起跳闸。在35kV集电线路中，由于部分线路相间距离较小，如果导线的弧垂不按设计值校核，造成同一档距内的导线弧垂偏差过大，在恶劣的天气下（暴风、暴雨、暴雪），极容易造成导线相间短路，引起跳闸。2、大风天气容易造成树干、树茎折断或刮起杂物，横搭在导线间造成导线相间短路；3、由于鸟类搭窝栖息，叼到的铁丝等金属物搭在两相线路之间，也可能引起短路跳闸。（三）雷击 由于风电场多处于高海拔和雷电多发地带，多数集电线路架设于雷电多发地带，易遭受雷击。雷电产生的时候会导致瞬时高压，电压甚至会高达1MV，瞬间产生的电流十分强，可以高达100kA。因此，雷电对架空电力线路的安全运行会造成十分严重的危害。雷电击落在电力线路时，线路上会产生很高的过电压行波。虽然为了防止过电压不损坏电力设施，在电网中装设了很多避雷设备，用来削减过电压的陡度和高度。但是有时这个过电压很高，避雷设备并不能起到保护作用，以致过电压波将线路的过电压保护设备动作切断线路，或者雷电直接击穿避雷器，导致接地故障跳闸。（四）污闪跳闸 污闪是指由于绝缘子污秽引起的闪络，包括绝缘子串闪络、均压环对横担放电、鸟粪闪络等。引起线路污闪的原因有很多，天气条件和污染源的形成是两个主要方面。1.雾霾、小雨、酸雨、沙尘暴、冰雹等恶劣天气和温度、湿度、风向等气象因素是形成污闪的天气条件。2.污闪源的形成也是污闪发生的主要原因，如：雨雾结的浮冰、空气中飘浮的微尘等，在温度和湿度的共同影响下，堆积于绝缘子表面形成污秽。随着线路长时间运行，绝缘子的污秽程度逐渐增加，就会导致线路上绝缘子的绝缘程度下降，大大增大线路闪络跳闸的几率。二、35kV架空线路跳闸防范措施（一）加强线路巡视维护工作，防患于未然 制定专门的巡视制度和奖惩制度，巡视时要逐条逐项进行检查维护，对于发现的线路缺陷要及时处理，老化的绝缘设备要及时更换，以免在以后的运行中发生跳闸故障。做好定期巡视工作，及早发现杆塔上的鸟窝等影响线路安全运行的障碍物，杜绝在电力设施保护区域内种植树木、建造违章建筑等。在做好定期巡视工作的同时，还要开展夜巡夜查。利用夜间巡视人员对火花特别敏感的特点，有针对的检查导线接点，观察各部件有无发热发光、绝缘子因污秽或裂纹有无放电现象。（二）定期紧固连接件，清扫绝缘子 定期逐基逐杆紧固连接件螺母，连接件螺母均应为双螺母，并且加装防松垫圈或防盗扣，这样，可以有效避免螺栓发生松动、脱落的现象。也就会大大减少杆塔横担、斜拉筋铁板脱落情况的发生，也就很大程度上减少了线路发生接地及短路故障的几率。定期清扫绝缘子，每年春季开展登杆检查，清扫绝缘子表面的污秽，防止污闪的发生。同时通过登杆检查还可以发现炸裂、击穿的绝缘子，及时更换不合格的绝缘子。（三）校核线路弧垂严格按照设计说明书及设计图纸校核35kV集电线路导线的弧垂度。使同一档距内的导线弧垂完全符合设计的要求，有偏差的要立即校正。这样，可以有效避免同一档距内的导线弧垂偏差过大而造成导线相间短路引起跳闸的情况。（四）防止鸟害 鸟类在线路正上方的横担及金属构件上栖立时，鸟粪洒落在绝缘子上，在适当的天气条件下形成污闪，降低绝缘子局部表面的外绝缘性，形成鸟害的污闪。对于鸟害闪络，可在绝缘子串正上方的横担上安装鸟刺，防止鸟粪直接落在伞裙的上方，也可在绝缘子串上端第一片装大裙，防止鸟粪直接桥接绝缘子伞裙。（五）防止雷电危害 对于经常遭受雷击频繁跳闸的线路，要查明原因进行适当的改造，如：可以通过增加绝缘子片数、降低杆塔接地电阻的阻值、架设耦合地线、增加线路上氧化锌避雷器的安装组数等方法，提高线路的防雷能力。结束语 35kV架空线路是重要的输电设施，维护人员要坚持“安全第一、预防为主、