提高输电线路故障区域查找效率

提高输电线路故障区域查找效率柳州供电局输电带电班QC小组前言随着我国电力工业的飞速发展，现代电力系统结构的日益复杂，输电线路的输送容量和电压等级不断提高，远距离输电线路日益增多，输电线路故障对电力系统运行，工农业生产和人民日常生活的危害也日益严重。因此，输电线路故障精确定位以及快速排除在电力系统安全、可靠、经济运行方面有着重大的意义。故障点的准确定位，可以使巡线人员迅速找到故障点并处理，从而大大减少了工作量，这就可以加速线路故障的排除，做到尽早恢复供电，将损失减少到最小。小组简介协助实施高级工47何炳东5协助实施高级工29梁春柳4协助实施技师38廖远利3副组长高级工50李宝生2组长技师51梁富俊1组内分工职称年龄姓名序号100%出勤率15活动次数2008年2月-2008年12月活动时间提高输电线路故障区域查找效率课题名称柳州供电局输电带电班QC小组小组名称技术协调技师31黄立波10整理资料高级工31韦红伟9协助实施高级工41黄进雄8协助实施高级工42曾小玲7协调管理高级工46郭庆生6男男男男男性别男男男男男方案策划班员24谭华章11男选题理由柳州供电局要求缩短线路故障查找时间，及时排除故障，提高供电可靠性。存在问题输电线路“点多、面广、线路长和地理环境恶劣”，查找故障区域过大，人员数量、体能消耗过多，不能及时查找定位故障点选定课题提高输电线路故障区域查找效率任务分担2008年123456789101112P选择课题全员现状调查全员设定目标全员原因分析全员制定对策全员D对策实施全员C效果检查全员A巩固措施全员总结打算全员时间内容现状调查调查一：通常我们接到线路跳闸通知后，先在线路设备台帐上计算出每基杆塔距两侧变电站的距离，再与运行部门得到的故障测距数据比较，通过分析数据，定性结果，得出故障区域的杆塔号。本过程全程都是靠传统的、纯手工的计算，数据量大，计算速率缓慢，特别是那些电压等级高、较长的线路更是让人头疼，稍有不慎就会产生误差。经统计人工计算的时间大概为35分左右。结论：人为误差存在可能性大，计算效率低，直接影响故障定位的速度和精度现状调查调查二：无法查出故障6.3%故障定位相差20基杆塔以上26.5%故障定位相差10基杆塔以上38.9%故障定位相差10基杆塔以内28.3%2006年—2008年6月线路跳闸故障查找定位偏差调查表：查找故障总次数无法找到故障的次数故障定位相差20基杆塔以上的次数故障定位相差10基杆塔以上的次数故障定位相差10基杆塔以内的次数63起4172418故障区域定位准确度百分比饼分图：结论：故障区域偏差过大根据设计思路，本次QC活动的目标是利用输电线路设备台帐本身数据信息来测量故障区域,采用C语言编写程序，减少人工计算，进一步提高了定位精度和速度。1、把故障区域定位计算时间由原来平均用时35分钟缩短到2分钟。2、把故障区域定位精确到最多相差两基杆塔。现在时间目标时间目标设定柱状图（图一）35分2分实施前目标值目标设定柱状图（图二）偏差杆塔数较多控制在两基以内目标可行性分析完成目标：编写程序将故障定位区域控制在偏差两基杆塔以内领导重视：电力系统的可靠性、安全性、经济性运行需求线路故障后能精确定位。所以领导高度重视故障问题，对班组工作给予大力支持人员素质：全体成员员技术过硬、经验丰富、老中青相结合，既有一定的理论水平，又有较丰富的实践经验实现保证：经收集整理已获取了许多关于线路故障查找方面的理论资料。现有的故障定位设备装置测量精度高，输电线路设备台帐数据库信息量完善原因分析输电线路故障区域查找效率低环境天气变化多端输电线路一般位于山地和高山大岭中,交通不便利巡视中存在很多观测死角管理线路设备台帐不及时更新,管理不完善误用空间档距来代替几何线长设备测距装置本身的采样环节、测距算法、CT及PT饱和区、短路点过渡电阻、故障类型、线路参数以及系统运行方式等诸多因素的影响车辆、工器具配备不足人员工作任务交代不清人员经验不足，技术参差不齐手工计算速度慢，人为误差较大故障点不在本单位管辖的范围内确认（一）末端因素1、人员经验不足，技术参差不齐确认方法班组调研确认时间2008年6月分析本QC小组中有3个技师、7个高级工，另还有1名2007年刚入企的新员工,但已能熟练操作。结论非主要原因确认（三）末端因素3、车辆、工器具配备不足确认方法班组调研确认时间2008年6月分析各班组基本上都有自己的专用车,还有车间流动的小车,一般情况下都很宽裕,能及时赶到巡查现场,工器具房也是全天有人值班。结论非主要原因确认（二）确认（四）末端因素4、测距装置本身的诸多因素的影响确认方法班组调研确认时间2008年6月分析目前国内外专家都在致力研究故障测距方（算）法,使得故障测距装置的精度越来越高。结论非主要原因末端因素2、工作任务,交代不清确认方法班组调研确认时间2008年6月分析工作前,工作负责人都会召集足够合适的人员，将故障数据、分析定性结果、现场情况及巡视重点向全体人员进行详细的交代，做到每个人都心中有数。结论非主要原因确认（五）末端因素5、故障点不在本单位管辖的范围内确认方法班组调研确认时间2008年6月分析本局的输电线路基本上都由我们自己管辖,即使是在外单位内,我们也建立了良好的协作关系。结论非主要原因确认（六）末端因素6、巡视中存在很多观测死角确认方法班组调研确认时间2008年6月分析我们采用的是登杆检查巡视,距离近,对可能怀疑的故障部位都仔细检查,还有内部的交叉巡视。结论非主要原因确认（七）对输电线路一般位于山地和高山大岭中,交通不便利；天气变化多端这两个不可抗拒的因素我们不做考虑。末端因素8、手工计算速度慢，人为误差较大确认方法班组调研确认时间2008年6月分析计算定位故障区域时涉及的线路数据信息量大,计算起来比较繁杂,稍有不慎,就会有误差。结论主要原因确认（八）末端因素9、线路设备台帐不及时更新,管理不完善确认方法班组调研确认时间2008年6月分析所有的故障测距定位方法都是基于准确、完善的线路设备台帐数据，它直接影响定位的精度。结论主要原因确认（九）末端因素10、误用空间档距来代替几何线长确认方法班组调研确认时间2008年6月分析无论传统的还是现代的测距方法，其测距结果表示故障点到变电站的实际导线长度。但巡线时往往将测距结果当作地理上的水平距离并以此作为查找故障和计算测距误差的依据。结论主要原因确认（十）3个要因手工计算速度慢，人为误差较大线路设备台帐不及时更新,管理不完善误用空间档距来代替几何线长对策制定表序号要因对策目标措施负责人地点时间1手工计算速度慢人为误差较大采用C语言编程依靠计算机,实现快速、准确计算1、存储线路数目、名称、电压等级、各条线路的准确长度、相邻杆塔之间导线长度、弧垂、应力、比载。2、编辑程序语言谭华章黄立波韦红伟班组办公室2008。82线路设备台帐不及时更新,管理不完善更新、完善台帐的数据库线路设备台帐数据信息准确无误1、配合新生产MIS的录用查找、更新数据库。2、对某些线路进行重新测量廖远利梁春柳何炳东车间档案室2008。83误用空间档距来代替几何线长采用导线悬链式方程计算计算得出档距间导线的实际几何线长1.用斜抛物线法2.用平抛物线法曾小玲郭庆生黄进雄班组办公室2008。8针对造成输电线路故障区域查找效率低的要因，小组成员经过反复讨论，制定了相应策，并编制了对策表。对策表对策实施一、故障分类二、故障测距法三、故障测距介绍四、导线实际线长五、C语言实现流程一、故障分类瞬时故障这种故障能成功重合闸,不会造成绝缘的致命损害。如鸟害以及其它物体的短时的位于导体之间或导体对地接触也会引起这类故障。由于冰雪、老化、污秽以及瞬时过电压闪络破坏等原因,使得线路某一点绝缘降低,在正常运行电压下绝缘击穿而造成短路,重合闸不成功。此类故障在低电压时不出现故障状态。在故障切除后,它们大多没有肉眼能看见的明显的破坏痕迹。它是指导体之间以及包括一个或多个导体对地的短路故障,此类故障发生时,不可能重合闸,多由机械外力造成。如杆塔结构故障和导线机械损伤等。绝缘击穿永久故障现有的故障测距计算方法按原理来分,基本上可以分为故障录波法、阻抗法和行波法。●故障录波法一种常用的测距方法。为了提高故障的准确定位，在110kV及以上变电站大部分都装有电力系统故障动态记录装置，即故障录波器。故障录波器的整定值要求其测距误差不大于5%，（或2km）且无判相错误，并能准确记录故障前后的电压、电流量。误差受接线和定值整定的影响。●阻抗法根据故障时测量到的电压、电流量而计算出故障回路的阻抗,由于线路长度和阻抗成正比,因此便可以求出由测距点到故障点的距离。测距精度深受故障点的过渡电阻、线路不完全对称以及测量端对侧系统阻抗值的不可知等因素的影响。●行波法很受专业人士的关注，但主要问题是对实施装置的要求很高，测距算法无方向性，而且有测距死区，当故障位置离测量点很近或故障初始角接近零度时，测距将失败。二、故障测距法保护及录波装置测出的只是变电站到故障点的距离，并没有给出故障杆号。因此，需要在线路台账上做些工作，统计计算出每基杆塔距两侧变电站的距离，只有这样才能实现线路故障点的快速准确定位。线路发生故障后，首先应在线路台账上对故障进行定位。收集有关线路跳闸时的故障录波器或微机保护的故障测距、相位、有关电压、电流量及保护动作情况。根据故障测距数据，在线路台账上对故障进行定点，按照装置测距误差5%～10%的比例（一般按10%掌握）在台账上确定故障区域，还应结合以往线路跳闸的经验数据进行部分修正。我们针对运行部门得到的故障测距数据，在线路设备台帐上用单端或者双端电气量法对故障进行定点。1、单端电气量法：2、双端电气量法：根据单端的电压和电流以及必要的系统参数和线路台帐上的每基杆塔距两侧变电站的距离比较，分析故障数据，定性故障大致类型，得出故障区域的杆塔号。双端电气量法就是根据线路两端的设备系统参数,经过化简得到测距公式,解出故障距离再和线路台帐上的每基杆塔距两侧变电站的距离比较，通过分析数据，定性结果，得出故障区域的杆塔号。五、C语言实现流程将由单端和双端电气量所需的线路数目、名称、电压等级、各条线路的准确长度、相邻杆塔之间导线长度、弧垂、应力、比载等合理存放起来，以便检索和计算。从输入原始数据到最后输出故障定位的程序流程框图如下图所示。实例1档距间导线实际线长与档距的偏差:假设两杆塔之间档距为200m，比载最低点应力A，B高度差为30m，根据导线抛物线公式得档距导线的实际长度为202.601m，误差1%左右。实例2实例3实例4实例53232.772910/.gNmmm（）231.9483/Nmm实例1在测距的过程中,小组成员们通过大量的计算和现场验证,解决了双端电气量法是以电源侧还是受电侧作为计算依据的问题。应以电源侧作为计算依据。例：2007年9月2日，局属110kV宝罗线跳闸，罗成变测距26kM，按电源侧变电站（宝坛变）的测距为计算依据，当我们用档距来代替导线的实际长度时，算得出的线路全长为32.218kM，折算为宝坛变测距为6.218kM，故障杆塔号为23号，范围是19号～26号；相反用简化悬链线方程计算得出的线路全长为35.189kM，折算为宝坛变测距为9.189kM故障杆塔号为26号，范围是24号～29号；而登检发现27号A相绝缘子闪络。相比之下，整条线路误差接近10%，精度明显提高。实例2实例3实例4实例5实例12008年4月6号,广西柳州供电局所管辖的500kV沙来线B相故障跳闸,测距为距沙塘变73.2km,经程序计算得500kV沙来线的全长为98.628kM,故障点定位为188号杆,故障区域为178～198号杆。实际经输配所登检汇报在500kV沙来线巡线发现190号杆B相导线对横担有放电痕迹（鸟害引起）。实例2实例3实例4实例5实例12007年6月19日，广西柳州供电局所管辖的110kV宝罗线罗175开关零序I段、距离I段保护动作跳闸，重合成功，后台监控机显示A相故障，测距12.5公里。当地打雷。宝坛电厂：1