输电线路污闪事故案例分析

一起 500 千伏输电线路污闪故障跳闸分析及防范措施发布时间：2021-07-26T08:30:05.221Z 来源：《福光技术》2021年6期作者：蒋建萍[导读] 反事故技术措施，预防大面积污闪事故的发生，保证电网的安全运行。

福建省电力有限公司检修分公司福建厦门 364001摘要：通过一起污闪故障引起的输电线路跳闸案例，分析了输电线路污闪跳闸的原因及闪络过程，有针对性的采取各种防污闪措施。

关键词：输电线路；污闪；措施一、案例简介2019 年 02月 03日 21时 35 分，某地区 500 千伏 XX 线路 C 相第一次跳闸，重合闸动作，重合成功，故障测距 47.25km；02 月 03 日 22时31 分，该线路C 相第二次跳闸，重合闸动作，重合成功, 故障测距：47.5km；02 月 04 日 00 时 26 分，该线路 C 相第三次跳闸，重合闸动作，重合不成功 , 故障测距 47km。

现场检查线路两侧变电站内一二次设备无异常，保护动作正确。

故障跳闸发生后，2 月 4 日输电线路运维人员对该线路 #1 ～ #12 安排巡线检查，发现该线路 #7 塔 C 相瓷质绝缘子伞裙明显污闪放电痕迹。

根据当地的气象局信息显示，2 月 3 日夜间 21 时至 2 月 4 日凌晨，跳闸时段现场天气为浓雾，时有毛毛雨，温度 13-17℃、相对湿度 90% 以上、风向为北风、风力为 4 级。

从地理特征看，该线路部分位于近海岸线 7 公里左右，处于 e 级污区等级。

结合短时间内反复跳闸特征、绝缘子串闪络痕迹、跳闸波形分析、故障杆塔地理环境、跳闸时刻及现场天气条件等，基本可以判定此次跳闸为污闪放电引起。

二、污闪跳闸成因分析污闪是电气设备的绝缘表面附着了固体、液体或气体的导电物质，在遇到雾、露、毛毛雨等气象条件时，绝缘表面污层受潮，导致电导增大，泄漏电流增加，在运行电压下产生局部电弧而发展为沿面闪络的一种放电现象。

（一）污秽类型绝缘子污秽一般包括两大类。

电厂升压站支持瓷瓶污闪接地引发事故扩大案例分析1.事故经过1989年1月10日11时25分某热电厂110千伏升压站7432隔离开关支持瓷瓶污闪接地。

巨大的短路电流熔断接地引下线后，通过控制电缆窜入主控室。

在母差保护动作但还来不及断开电源侧开关前，将开关分闸直流电源中断，致使除母联开关外其他所有开关拒动。

经紧急手动拉闸后，运行的五台机组，239 MW被迫全部停机。

电弧持续燃烧约五分钟之久。

烧毁一台110kV少油开关，两组l10kV压变，避雷器，隔离开关，部分母线等一次设备，以及部分控制电缆和主控室的继电器等二次设备。

5号主变(150MVA)中性点的CT、刀闸，避雷器烧毁。

2.原因分析110kV隔离开关普通支持瓷瓶（爬距1.7cm/kV）在小雨中污秽闪络。

接地网的问题使事故扩大到烧毁众多设备并导致全厂停电。

那么，是接地网中的什么问题，致使情况变得如此严重？2.1事故时运行结线和母差动作时间事故前某热电厂l10kV升压站运行结线见图1，双母线运行，旁母处于充电状态，正排有5#主变（150MVA，中性点接地），带5#机(110MW)和220kV升压站（线路对侧有电源），3#主变(60MVA，中性点不接地)带3#机(50MW),以及4路出线。

付排有4#主变(60MVA中性点接地)带4#机(50MW)，以及2路出线。

出线中送XX工业公司的715，716线路对侧有XX自备电厂，其中一台主变中性点接地。

出事故的7432是GW4型握手式隔离开关，处在断开位置。

该隔离开关两端的支持瓷瓶分别接在正排和付排。

据该厂专业人员计算，母联开关未跳开前，单相接地短路电流为13.57kA，其中5#主变提供8.9kA，4#主变提供3.29kA，715或716线路提供1.35kA，两相接地短路电流13.3kA（均为次暂态电流）事故后检查，起始闪络的7432隔离开关，六根支持瓷瓶全部烧断，母联开关已经跳闸，比相式母差继电器中总差流起动元件和两个比相元件均掉牌，因此无法判断是7432隔离开关接在正排上的支持瓷瓶先接地还是付排上的支持瓷瓶先接地。

辽宁中部电网“2.22”污闪事故（1）事故经过2001年2月22日凌晨,辽宁大部分地区遭受几十年未见的浓雾天气,造成辽宁电网建国以来最严重的1次大面积污闪停电事故,事故波及沈阳、鞍山、营口、辽阳、抚顺、铁岭和阜新等地区。

220KV 线路跳闸151条次,跳闸线路44条,并造成12座220KV变电所全停；66KV系统全省跳闸171条次,120座66KV变电所全停；事故处理过程中,铁岭电厂2号机组(300MW)被迫解列1次,3号机组(300MW)被迫停机；沈海电厂2台机组(200MW)与主网解列单运,单运时间达05h；全省共损失负荷9370MW.h,其中沈阳地区尤为严重,损失负荷7430MW.h,9:20停电负荷逐步送出,截止当日14:14全省大部分负荷送出,18:12全省负荷全部送出。

2月22日0:43,辽宁电网中部220KV沙文线跳闸,重合成功；1:39沙文线再次跳闸,同时220KV虎河线跳闸；2:10辽孙线5次跳闸,最后重合不成功,多次强送电不成功；2:42辽文线跳闸,重合不成功,强送电2次不良,2:50文浑线跳闸,重合不成功,220KV文成变电所全停；3:25开始沙高线多次跳闸,最后重合不成功,且强送电不成功；3:05沙繁南(北)线同时跳闸,2次强送不良；3:34清河电厂与沈阳地区3条重要联络线清虎甲(乙、丙)线相继跳闸,清虎乙线虎石台变侧发生非全相(Ｂ相重合闸不良)运行,手动合闸良好,之后3条线路又发生多次跳闸；3:05沙繁南(北)线、繁大南(北)线、祁虎线、铁浑线等相继跳闸,其中重要线路分别进行多次强送不成功,4:36调高线、沙高线相继跳闸,重合不成功,220KV高台山变电所全停；同时220KV大成变电所全停,造成辽宁电网与吉林电网主要联络线清巨线严重过负荷,北送有功达360MW·h(电流960Ａ,而额定800Ａ,过负荷达20%),参见图1。

调度员果断下令铁岭电厂解列1台300MW机组,4:56铁岭电厂2号机组(当时带170MW)与系统解列,清巨线过负荷解除。

输电线路的污闪事故分析和防范架空输电线路由于其分布广泛，常面临各种复杂的地理环境和气候环境的影响，当不利环境条件导致线路运行故障是，就会直接影响线路安全可靠的运行。

下面就针对近几年在江苏发生的污闪故障，从产生的条件、规律、机理、特性及影响因素等方面进行分析，并把我们一些防治措施和大家交流。

限于我们的水平有限，范围有限如有不妥或错误之处恳请大家批评指正。

输电线路绝缘子要求在大气过电压、内部过电压和长期运行电压下均能可靠的运行。

但沉积在绝缘子表面上的污秽在雾、露、毛毛雨、融冰、融雪等气象条件的作用下，将使绝缘子的电气强度大大降低，从而使得输电线路在运行电压下发生污秽闪络事故。

江苏电网污闪事故有明确记录从1971年至2004年一直都有污闪事故的发生。

据不完全统计，500kV电压等级线路从1987年第一条线路投运以来先后在1989~1990年、1996~7年和2002~2004年3个集中的时间段发生过较集中的污闪跳闸。

其中：1989年4次，1991年4次，1996年6次，1997年2次，1999年1次，2002年3次，20004年2次；2002-2005逐步开始大量调爬和绝缘配置优化工作。

2005年后未发生污闪跳闸。

220kV以上电压等级线路污闪事故是在1971-1983年污闪跳闸是3次，在1989~1994年较为集中的发生过污闪跳闸，在1995年至今220kV电压等级线路很少发生跳闸。

110kV等级线路发生的污闪跳闸在1971~1983年58次，在1983~1994年62次，在1995年至今污闪跳闸在20次以内。

江苏电网防污闪工作是在对故障不断分析中获得了一些经验。

下面我就从以下几个方面对污闪事故进行分析和防范。

1.1绝缘子污闪事故的特点⑴地域性强，同时多点跳闸的几率高，且重合闸率高。

⑵天气潮湿，污闪事故都是在潮湿的天气里，湿度在90~100%之间，温度在-3-7℃之间。

⑶季节性规律，90%以上的污闪事故是在每年11月至次年的3月之间。

动力分厂“2·23”220KVⅡ母线两次污闪跳闸事故一、事故经过：（一）2014年2月23日晚克旗煤制气现场220KV升压站雾霾严重，实时空气质量参数PM10显示431。

变电站内#2水源变22262刀闸A相与C相、母联开关22121刀闸与22122刀闸的B相与C相以及220KVⅠ、Ⅱ母线门型架构的多个支持瓷瓶出现爬电闪络放电现象。

23:57220KVⅡ母线所有运行设备的开关全部跳闸，机组全部停运。

（二）2014年2月24日晚，空气质量显示严重污染，雾霾黄色预警，实时空气质量参数PM10显示521，气温-8至9℃。

220KV升压站内配电装置，因雾霾天气在瓷瓶上覆盖了一层薄冰，厚度约2mm，造成瓷瓶放电闪络，220KV母线悬式绝缘子串、支持绝缘子及配电设备绝缘套管均出现污闪。

22：55时，因II母A相接地(闪络)故障造成母差保护动作，220KV两套母线保护跳开母联及II母线上所有带电设备。

经煤II线保护装置报启动CPU启动、综重电流启动、差动保护启动、距离零序保护启动、差动保护整组复归,综重电流复归,距离零序保护复归,PT三相失压，启动CPU启动复归报警。

事故过后4-5个小时候，温度及雾霾有所改善，已无放电闪络。

23日停电后，由于火焰监视电视失电、DCS画面短时内无法操作监视，手动MFT，并派人就地检查是否有设备未停运，经核实给煤机仍运行，立即就地停给煤机；#4给水泵正常运行，迅速打开#1炉本体疏水门，防止汽包满水。

在DCS画面恢复正常后，严密监视#1炉的汽包水位、汽包壁温差等指标，同时安排人员为恢复供电做准备，接值长令在DCS画面断开A60101、B60101开关，派人进入升压站，为恢复#1启备变做准备工作。

接值长令将#1启备变中性点接地刀闸投入合闸位置。

合#1启备变22071隔离开关，检查正常后，远方合入2206开关，为#1启备变充电，将#1启备变并入Ⅰ母线运行。

启备变恢复运行后，合上A60101、B60101开关，检查6KV工作电源正常。

科学技术创新2021.03巴基斯坦卡西姆电站及500kV 输电线路严重频繁污闪事故分析蔡斌1郭广领1代朝辉1贾晟2赵晨2闫力美2(1、中国电建集团海外投资有限公司,北京1000482、北京世纪航凯电力科技股份有限公司,北京100000)由中国电建与卡塔尔A M C 共同出资中国建设的装机2X 660M W (超临界燃煤机组)卡西姆电站自2017年11月1日投运至2019年3月12日。

共发生线路故障101次,故障导致16次全厂失电(包括试送后再次跳闸),机组甩负荷25台·次,经济损失巨大。

由于线路故障导致的频繁全厂失电,对电站机组设备安全造成威胁,严重缩短设备使用寿命,全厂失电造成的机组开停机费用、设备部件损坏的修复费用、设备性能下降等直接经济损失已经高达数百万美元。

极易造成主设备损坏事件的发生,需要接近一年的时间来修复损坏的设备,将给发电公司造成数亿美元的重大经济损失。

设备完好是卡西姆电站可持续发展的根本,线路频繁故障,还严重影响机组年度可用率达到PPA 规定的7446机组利用小时,危及到发电公司的正常运营和可持续发展。

为此展开了相关的研究,提出科学有效解决方案,提前实现电站和输电线路安全运行(自2019年4月22号投运至今未出现过异常停电事故)。

1影响电站及500kV 输电线路正常运行原因调查1.1电站及500kV 输电线路基本情况卡西姆电站及500kV 出线,部分位于阿拉伯海滩。

所处环境为空气湿度大、高温、高污染地区。

而卡西姆电站500kV 送出线路工程,起自卡西姆港燃煤电站,止于默蒂亚里500kV 变电站,一期线路全长55.7km 。

自卡西姆港燃煤电站起12km 线路紧邻阿拉伯海,途经卡拉奇工业区,附近电厂、炼油厂等重污染重工厂密集;12km -21km 距离阿拉伯海及重污染工程均超过5km ,周边城镇较为密集,交通发达;21km -55.7km ,线路处于沙漠地区,线路走廊附近几乎无村镇,无工厂污染,交通落后从对电站和送出线路的调研及每次事故的分析认为;电站频繁跳闸事故是由线路严重污秽引起的绝缘子闪络造成的。

工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald37在当前阶段中，社会对电力能源的要求不断地增加，电网系统的覆盖面积逐渐加大，在这种情况下，输电线路就会常常出现污闪的问题，对整个电网的安全运行带来了严重影响。

所谓的污闪，就是在输电线路正常的运行过程中，绝缘子的表面上存在着杂质，在潮湿的情况下，就会将杂质中可溶物质进行溶解，使绝缘子的表面出现一层导电膜，大大地减弱了其绝缘性，在电场力的影响下，绝缘子处就会产生剧烈的放电现象。

因此，加强对线路绝缘子污闪事故原因分析及预防措施具有重要的意义。

1 线路绝缘子污闪事故原因分析1.1 杂质的种类在绝缘子出现污闪事故时，通常都是有杂质引起的，根据不同的划分形式，可以将杂质进行不同的划分，在划分时一般有以下两种划分形式。

1.1.1 杂质来源的划分在杂质产生的过程中，有很多的来源，而能够对绝缘子造成影响的杂质，一般是由以下3种来源造成的。

第一种是自然杂质，这一类杂质是指在产生的过程中，没有人为的干扰，在自然条件下出现的，如,在风量较大的地区，就会吹起地面上的尘土，当其落到绝缘子上，就形成了自然的杂质；第二种为工业杂质，在我国经济的发展过程中，火电厂、炼焦及焦炭等工业一直处于主要的地位，在其生产的过程中，不仅会出现大量的烟尘，而且还会产生大量的粉尘，这些污染物在飘散的过程中，就会有一部分落到绝缘子上，从而形成了工业杂质；最后一种为生活杂质，随着科学技术的不断发展，以及人们生活水平的不断提高，汽车成为了主要的交通工具，在汽车行驶的过程中，就会排放出很多尾气。

而且，在农村种植的过程中，会产生出大量的秸秆，为了将其消除，大部分是使用燃烧的方式对其进行销毁，这时也会产生大量的粉尘。

当这些生活中出现的粉尘落到绝缘子上时，就会形成生活杂质[1]。

1.1.2 杂质形态的划分在物体的形态中，一般分为3种，分别为固态、液态以及气态，因此，根据杂质的形态对其进行分类时，也可以将其分为3种。

2001 年初东北、华北和河南电网大面积污闪事故分析崔江流1，宿志一2，车文俊2，范建斌2，刘湘生3，吴光亚3，赵辅4(1.国家电力公司发输电运营部，北京100031；2.中国电力科学研究院，北京100085；3.武汉高压研究所，湖北武汉430074；4.天津电力科学研究院，天津300022)摘要：我国城乡大气污染的加剧是1990年以来各电网相继发生局部区域性污闪事故和2001年初东北、华北和河南电网大面积污闪的基本原因，根据现行污区图进行的设备外绝缘配置难以抵御灾害性浓雾天气的侵害。

防治电网大面积污闪的根本出路是提高输变电设备外绝缘的总体水平。

有效的电网防污闪设计要以饱和盐密值而不是以“一年一清扫”时的监密值作为划分污秽等级的标准，同时要考虑设备具有抵御灾害性浓雾侵袭的绝缘裕度。

把外绝缘配置的有效性放在第一位要比单纯追求“低造价”明智得多。

清扫只能是临时消缺的手段，作为绝缘裕度应留给运行部门。

为此，应着手有关污秽等级划分国家标准和新版《电力系统污区分布图》的修订。

关键词：污闪；外绝缘；绝缘子；大气污染；灾害性浓雾0 前言根据国家电力公司发输电部［2001］32号文《关于对2001年2月辽宁、河北、河南、京津唐电网大面积污闪情况进行调查的通知》精神，3月1日由国家电力公司发输电部牵头组成了包括中国电力科学研究院、武汉高压研究所、天津电力科学研究院以及有关网省电力公司代表参加的电网污闪事故技术调查组。

调查组于4月4日至4 月18日先后到国家电力公司东北电力公司和辽宁电力公司及其所属沈阳与鞍山电力公司、河南电力公司及其所属洛阳电力公司、河北电力公司及其所属石家庄与邯郸电力公司、华北电力集团公司及其所属天津电力公司等单位听取了各地的电网污闪事故汇报，并与当地管理和技术人员进行了有关系统运行方式、输变电设备外绝缘配置、气象和大气污染情况等方面的座谈，初步探讨了此次大面积污闪事故的特点及原因；并考察了一些典型故障点和成功使用合成绝缘的现场，调查了运行设备、所处周边地貌与环境污染状况。