电站外线故障预防分析报告

1、昌盛日电新能源电力有限公司8月份电站输出线路故障分析及预防报告批准：审核：编制：运维技术维护小组2016年8月30日目录一、输出线路发生的故障情况1二、故障损失电量占比类型分析1三、故障形成原因分析探讨21、小镇电站故障还原分析22、肥城电站故障还原分析43、谯盛电站故障还原分析7四、输出线路差动故障跳闸的预防措施81、施工工艺引发的故障的预防措施82、断路器不跳故障的预防措施93、对鸟造成输出线路接地和放电故障的预防10电站输出线路故障分析及预防报告一、输出线路发生的故障情况8月份公司已并网的电站发生5起输出线路故障，影响发电装机容量17848MW，影响发电时间236小时30分钟，损失发电量

2、1592038 kWh。详见表1：表1： 电站输出线路故障统计表序号电站名称故障时间故障现象停电范围停电时长损失发电量1肥城电站8月14日13：55分至8月31日14:30分35kV泰盛线高余站#315开关保护跳闸一期10兆瓦光伏电站全站失电168小时35分406465kwh2谯盛电站8月16日15：00分至8月18日12:15分电站高压输出线路发生差动保护跳闸谯盛40MW电站全站失电23小时15分钟209419KWH3谯盛电站8月23日23：18分至8月23日17:10分电站高压输出线路发生差动保护跳闸谯盛40MW电站全站失电。3小时52分钟44429KWh4庐盛电站8月26日05：05分至

3、8月27日20:30分庐盛线381开关、#1集电线301开关、#2集电线302开关、SVG303开关跳闸庐盛19.98MW电站全站失电。20小时25分钟112706KWh5小镇电站8月26日09：32分至8月28日12:23分电站#5、#6集电线路光纤差动保护跳闸，城盛三期、四期68.5MW停电。20小时23分钟819019kWh合计17848MW236小时30分钟1592038 kWh二、故障损失电量占比类型分析从电站输出线路发生故障影响损失发电量、影响发电故障类型等综合分析，损失电量占比前三位的占总损失发电量的90%。发电量损失最大的是小镇电站，损失占比51%；其次是肥城电站，损失占比26

4、%，再是谯盛电站，损失占比13%；因施工工艺原因造成的损失电量的故障类型占比77%。详见表2： 表2： 故障原因损失发电量占比分析表排名电站名称影响容量损失发电量损失占比故障原因故障形成诱因故障类型1小镇电站685MW819019kWh51%线路C相对地放电线路C相杆塔跨接线压线螺栓松动，对绝缘端子和杆塔放电施工工艺2肥城电站10MW406465kwh26%高压输出电缆C相击穿电缆屏蔽层进水，断路器不跳闸施工工艺3谯盛电站40MW209419KWH13%输出线电缆与杆塔接线处AC相短路鸟造成AC相短路其它三、故障形成原因分析探讨1、小镇电站故障还原分析1.1集控室综自保护跳闸动作记录情况201

5、6年8月26日上午09时32分，监控主机发出事故变位告警，小镇35kVII段母线断路器16619、16629断路器动作跳闸，开闭所16627、16630断路器跳闸。检查故障录波器发现#2主变低压侧C相接地，A相 B相电压升高，零序电压升高并由C相短路接地发展至A C两相短路接地，光纤差动保护动作跳开#5、#6号集电线路两侧断路器，35kVII段母线接地变检测到接地电流，过电流保护动作同时跳闸。1.2光纤差动保护的原理保护装置通过计算三相电流的变化，判断三相电流的向量和是否为零来确定是否动作，当接在电流互感器的二次侧的电流继电器（包括零序电流）中有电流流过达到保护动作整定值是，保护就动作，跳开故

6、障线路的开关。光纤差动保护采用分相电流差动元件作为快速主保护，并采用PCM光纤或光缆作为通道，使其动作速度更快，因而是线路相间短路、相间接地的主保护。1.3造成线路光差保护跳闸的原因分析从1.1集控室综自保护动作记录分析，符合1.2光差保护原理的线路接地引起差动保护；见图1、图2图1 图2 从小镇电站运维人员与项目施工单位查找故障点，在输出线路17#杆塔发现5号集电线路C相跨接线压线螺栓松动，并有放电熔烧痕迹，见图3、图4、图5。这与1.1集控室保护动作装置记录情况和1.2光差保护动作原理相吻合。图3 图4 图5 从查找故障线路相关的其它电气设备：#5、#6集电线电缆、SVG接地变、II段母线

7、、刀闸、断路器等，均无相间短路、接地放电现象。1.4小镇输出线路故障结论是因为施工工艺引发的故障，#5集电线17#杆塔C相跨接线镙栓没按工艺规范施工，镙母脱落，接触不好造成C相接触间隙放电，电晕通过绝缘子串和杆塔金具接地，引起输出线路光差保护动作跳闸。2、肥城电站故障还原分析2.1集控室综自保护跳闸动作记录情况2016年8月14日13时55分，肥城电站35kV泰盛线高余站315断路器跳闸 ，动作类型：比率差动，动作值（二次）：24.592A 故障相：C相，动作时间：13:55：11：240；35kV泰盛线31断路器保护动作，动作类型：比率差动，动作值（二次）：24.609A 故障相：C相，动作

8、时间：13:55：11：117；35KV#1集电线311断路器保护动作跳闸。动作类型：限时速断，动作值（二次）：53.37A 故障相：BC相，动作时间：13:55：11：81。13时56分，运维人员在监控后台发现#31断路器差动保护动作，#1集电极311断路器速断动作，发现35kv泰盛线所有数据显示为0，#31断路器未跳闸，联系调度告知高余站315开关跳闸。2.2断路器定时限过流保护原理定时限过流保护，其动作时限与故障电流之间的关系表现为定时限特性，即断电器保护动作时限与系统短路电流的数值大小无关，只要系统故障电流转换成保护装置中的电流，达到或超过保护的整定值，继电保护就以固有的整定时限动作，

9、使断路器跳闸，切除故障。2.3造成断路器定时限过流保护跳闸的原因分析根据监控后台保护记录和断路器保护装置显示分析见图6、图7、图8，符合2.2断路器定时限过流保护原理。图6 #31断路保护记录 图7后台报保护记录 图8#311断路器保护记录 图9 35KV输出电缆C相绝缘破损 从运维人员在故障现场检查发现，35kv泰盛线#31断路器分闸线圈烧毁， C 相电缆头绝缘套管损坏见图9、图10，8#箱变B相电缆头绝缘击穿见图11，与综自保护和后台监控报的保护动作是一致的。图9断路器分闸线圈 图10输出电缆故障点 图11C相对母排放电 图12#8箱变B相绝缘击穿 #31断路器未跳闸，对则变电站315断路

10、器被顶跳，使#1集电线#311断路器因集电线BC相短路跳闸。在故障现场查看#31断路器的分闸线圈烧坏，原因查找是在分闸过程中电磁铁芯发生位移现象，进而导致铁芯卡涩，发生线圈烧烧毁，使断路器不跳闸；或是因铁芯活动冲程变小，分闸回路接通时，铁芯受到的推力不足顶不动断路器的脱扣机构，使分闸线圈长时间处于过载状态烧毁。2.4肥城电站35KV输出电缆故障结论从2.1、2.2、2.3项的原因分析使故障还原，一是施工工艺原因引起外线输出电缆C相接地，使#31断路器差动保护I段保护动作、II段保护动作。二是31断路器拒跳闸，使故障范围进一步扩大化，把对侧高余变电站315开关顶跳，同时C相也对母线B相放电短路见

11、图11，使#1集电线8#箱变B相绝缘击穿见图12，造成#1集电线311断路器因BC相短路保护动作跳闸见图8。3、谯盛电站故障还原分析3.1集控室综自保护跳闸动作记录情况2016年08月16日14:51:12，谯盛3409线纵联差动保护动作（外线），35KV出线开关柜3409断路器跳闸；SVG无功补偿装置3416开关跳闸；35KV#1集电线3412开关跳闸、#2集电线3413开关跳闸、#3集电线3414开关跳闸、#4集电线3415开关跳闸。3.2光纤差动保护的原理（同3.2）3.3输出线路3409保护跳闸的原因分析监控后台保护记录和断路器保护装置显示分析见图13、图14；图13输出线路保护装置记

12、录 图14后台监控报保护记录 在故障现场查找故障点，外线地埋电缆与外线26号杆塔爬杆段AC相电缆头短路烧坏见图15，现场有烧焦的鸟见图16，图15 电缆头故障点 图16引起AC相短路肇事的鸟 3.4谯盛电站35KV输出电缆故障结论依据3.1、3.2、3.3的现场故障还原分析，谯盛电站35KV输出电缆AC相短路，引起线路纵差保护跳闸原因是输出线路没安装驱鸟器，鸟停在电缆头上造成接地或短路的。四、输出线路差动故障跳闸的预防措施8月份电站暴露出的输出线路故障，按冰山原理推测，公司已并网运行的电站也有这类似的隐患，能浮出水面的是少数部分的，隐藏在水下看不见的才是多数部分的。所以对发电损失比较大故障，一

13、定要在全公司电站进行类似故障隐患排查，把没有浮出水面的隐患，即时采取有效的预防措施，以保电站安全稳定运行，使发电量保持在最大化。 1、对施工工艺引发的故障预防措施1.1对将要建设的项目，在电缆采购时要选择优质的电缆产品。电缆和电缆附件质量的好坏直接影响了电力电缆线路的安全运行，材料选用不当、工艺落后、生产设备不良、质量管理和生产管理不善都会造成电缆的质量问题。因此，在选用电缆产品时，一定要严把质量关，杜绝故障源头。1.2对在建项目由项目牵头加强施工单位管理，监理加强现场施工质量管理，严格按工艺要求施工。首先要开展针对电缆施工人员的技能培训和考核，以保证电缆的安装质量；其次要加强施工监理，严格按

14、照项目计划进行施工，严禁为抢工期而牺牲工程质量的行为；最后要严把试验和验收关，改变施工与试验由同一施工单位完成的生产管理模式，严格按照国家技术标准施工和验收。1.3对建成的项目，因外线维护是外包给外单位，要求线路外包单位加强日常维护。平时还应加强线路巡视，对电缆连接头、标示桩、警示牌等要进行定期维护，对电缆头连接部位要定期进行红外测温点检；此外还应与公司农业部门加强信息交流，避免其农业施工过程中开挖、打桩等作业对电力电缆造成外力破坏。2、断路器不跳故障的预防措施断路器不跳闸的原因通常有两个：一是操作机构机械部分故障，二是操作回路电气故障。当断路器出现不跳闸是往往会造成事故扩大和重大人身安全事故，所以对断路器不跳闸故障一定不能麻痹大意，提早做好预防措施。2.1由运维来组织对这次不跳闸的断路器进行同厂家、同型号，及公司电站有多少台数量进行统计，要找出这类型号的断路器，提前预防同类事故发生。2.2由公司商务采购牵头联系厂家，对电站统计出来的同型号断路器，必须对它的分闸控制回路进行传动试验，和机械传动部分进行测量机械行程特性，测量相间和同相各断口间的同期。以保证断路器性能满足安全稳定运行。