利用输电线路GIS系统提高110kV线路故障查找成功率的探讨

利用输电线路GIS系统提高110kV线路故障查找成功率的探讨

周伟

（徐州华美电力工程有限责任公司江苏徐州221000）

摘要：输电线路具有“点多、面广、线路长和运行条件恶劣”的特点，在接到事故信息后，如何准确无误地进行处理，尽快解决问题，提高工作效率，是长时间以来困扰供电部门的一个难题，本文就110kV线路发生故障后，基于输电线路GIS系统和多年从事输电线路故障巡视组织工作经验的积累，结合故障特征的分析，总结了一些实用的输电线路故障查找工作的组织程序和方法，对提高输电线路故障查找的成功率起到了积极的作用。

关键词：输电线路GIS系统；线路跳闸；故障查找；成功率

徐州华美电力工程有限责任公司目前下辖8条110kV线路，分布在沛县和铜山区以及泉山县，长度约80余公里，担负着徐矿集团主要生产矿井和生活区的供电。近年来，受采空塌陷、线下兴建大棚、大风等恶劣外界条件影响，多次发生跳闸停电事故，根据近年来不同的事故和处理方法，现就110kV线路为例如何组织事故巡视和尽快找到故障点，更有效地组织输电线路的故障查找工作谈几点看法。

1输电线路GIS系统可直观的反映输电线路走廊情况

随着计算机技术的飞速发展，地理信息系统（GeographicInformationSystem，简称GIS）在整个电力行业中得到了越来越广泛的应用。然而，目前我公司输电线路主要还是基于二维坐标的GIS系统，其空间表现和分析能力都有很大的局限性。

输电线路是位于地理空间中的人工构建物，其线路距离长，通过地区的地理条件比较复杂，与众多电力线路和通讯线路交叉跨越，并且通常会通过居民区、公园和其它特殊区域。输电线路及其杆塔位置与地理空间位置密切相关，特别是在垂直方向上的层次信息尤为重要，这使得二维地理信息系统无法达到其管理的需求。近年来，计算机图形学的发展和计算机硬件性能的成倍提高使得三维表现技术日益完善，通过这些技术，我们能够构造更接近于现实的三维地表模型和各类设备模型，使得GIS系统从二维向三维发展。本人通过运用GoogleEarth三维软件，通过GPS获取输电线路杆塔坐标后，通过录入、校正后构建了三维背景的输电线路GIS系统。将GIS系统运用到输电线路故障查找中可有效提高其快速性和准确性。

2做好基础数据收集工作是故障查找的根本

为提高故障定位的准确性，110kV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，这给故障巡视提供了详实的第一手资料。而装置提供资料的准确与否取决于以下4个方面：(1)装置的接线是否正确；(2)装置的定值是否准确，这取决于线路参数的测量、定值的计算和定值的整定；(3)线路进行改造后是否再次进行核相、测量线路参数、计算定值并进行整定；(4)线路跳闸后是否进行事故分析并对装置的定值进行校核和调整，这一点是今后装置能否准确定位的关键。

110KV变电站可以提供线路测距，但保护及自动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，还需要在线路台帐上做些工作，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。

抢修时准备工器具及材料也是争取送电时间的一项主要工作，这里面又涉及分包班组对所辖线路设备了解情况，靠人的记忆是不容易做到的，而且容易出错，所以班组设备技术档案的完善与否，就显的有为重要。（线路工区已基本完善）

3全面细致的故障分析是故障定点的关键

线路发生故障后，尽管到达故障点的时间越短，故障检出的成功率越高，但是，接到调度或公司值班员命令后决不能盲目地立即巡线，而应一边召集必要的事故巡视人员做巡线的有关准备，一边利用较短的时间收集索要事故数据并进行全面细致的故障分析。

其次应对可能的故障进行定性。这一点很重要也很难，需要灵活运用事故数据分析理论、具有丰富的事故查找经验和了解准确的现场情况，集体商定。应根据保护及自动装置的动作情况和故障前后的电压、电流值进行简单定性，可以对区外故障或本线路故障进行区分。

电力线路发生短路是出现最多的一种故障形式。在三相系统中，短路的基本形式有：三相短路、两相短路、单相接地短路以及两相接地短路。三相和两相短路故障的特点是：没有零序接地电流，故障相的电压降低，电流增大较多。两相接地短路故障的特点是：出现较大的零序接地电流，故障相的电压降低较多，电流增大较多。因为110KV线路是中性点直接接地系统，所以单相接地短路的故障最多，约占全部短路故障的90%左右；其次是两相接地故障，接地电流受运行方式变化的影响小，比较稳定，其数值的大小决定于故障点到开关的距离和短路电阻的大小。单相接地短路故障可细分为直接接地短路(金属性接地)和通过一定数值的电阻接地短路。对同一个故障点，发生金属性接地故障的特征是：零序接地电流的数值较大，故障相的电压降低较多，电流数值较大；发生通过一定数值的电阻接地故障的特征是：零序接地电流的数值较小，故障相的电压降低较小，电流数值较小。

4合理的巡视组织是故障查找的重点

事故巡视不等同于正常巡视，必须有非常严格的纪律作保障，要求巡线人员必须到位到责、不能因为难于到位而漏过任何一个可疑点，对不到位人员应进行处罚。巡线时除了注意线路本身各部件及重点故障相外，还应注意附近环境。如交跨、树木、建筑物和临时的障碍物；杆塔下有无线头木棍、烧伤的鸟兽以及损坏了的绝缘子等物。还应向附近居民或劳作人员询问是否看到过线路异常现象或听到过异常声音，有故障点往往是打听出来的。发现与故障有关的物件和可疑物时均应收集起来，并将故障点周围情况作好记录，作为事故分析的依据。发现故障点应及时汇报，遇有自己拿不准的可疑点时应进行记录并汇报。

如果排除了全部的可疑点后在重点地段没有发现故障点，应扩大巡视范围或全线巡视，也可以进行内部交叉巡视，如果还是没有发现故障点，可适当组织重点杆段或全线的登杆检查巡视，登杆检查巡视由于距离较近，可以发现杆塔周围不明显的异常或导线上方、绝缘子上表面等地面巡视的死角，对怀疑为雷击的情况应增加避雷线的悬挂金具、放电间隙和杆塔上部组件的检查。

5、总结

本文主要是针对110kV系统故障的定位、查找以及提高查找成功率方面做的一些见解，没有详细说明35kV系统是鉴于目前35kV系统故障定位技术还不十分成熟，准确性不高，不具代表性。由于人员素质、管理水平与国网公司还存在不少差距，且所辖线路多处于塌陷区，不稳定因素多，运行环境复杂，都对提高故障查找率造成影响。还有，目前投运的故障录波装置的质量可靠性，备自投及快切装置的投退条件和必要性仍需要调查研究。

参考文献：

[1]王清葵.送电线路运行与检修.中国电力出版社.北京：2003.12

[2]胡毅.输电线路运行故障分析与防治.中国电力出版社.北京： 2007.04

[3]熊承荣.输电线路状态检修模式及分类方法的探讨.湖北电力 .2005.02