一次利用视频系统查找故障点的案例分析

沈皖晋，王小琪，高玉颖

（国网长治供电公司，山西 长治 046000）

一次利用视频系统查找故障点的案例分析

沈皖晋，王小琪，高玉颖

（国网长治供电公司，山西 长治 046000）

通过对某变电站因遭受雷击而引起断路器相继跳闸进而引起全站停电事故分析，阐述了除运用传统的故障录波图和保护跳闸报文手段查找故障点外，还可以运用变电站的其他辅助设备，如视频系统辅助快速查找故障点，为快速恢复供电、保证系统安全稳定运行提供了技术保证。

变电站；断路器；跳闸；全站停电；视频系统；故障点

1 故障经过

某供电区域的系统图如图1所示。系统1为该供电区域的主供电源，系统2为备用电源。正常运行方式下126开关、157开关、171开关、174开关、101开关、151开关、102开关运行，173开关处于热备用状态。

2014年3月21日3 时48分，该供电区域发生故障，各站保护动作情况如下。

甲站：157开关保护608ms零序II段，接地距离II段动作出口，重合成功。故障录波图显示A、B相接地故障。

乙站：126开关保护25ms零序I段、距离I段保护出口，显示B相单相接地故障。由于该线路是充电状态，重合闸退出。

丙站：1号主变压器521ms间隙零序过电流动作出口，主变压器停电；173开关43ms零序I段加速动作出口，故障相B相。

丁站：2号主变压器301ms间隙零序过电流I段动作出口，主变压器停电。

存在疑问：什么故障会导致如此多的保护装置几乎同时动作？173开关处于断开状态，为什么零序I段加速动作出口？保护的动作行为是否正确？故障点到底在何处？主变压器本体有无故障？能否尽快恢复送电？以上诸多问题迫切需要保护人员进行分析。

线路专业人员在126开关—173开关线路的7号杆上找到了B相遭受雷击的放电点，但是157开关—171开关线路上的故障点一直没有找到。

丙站和丁站跳闸的主变压器经油化验和高压试验数据均正常。

2 保护动作行为初步分析

乙站：由于在126开关—173开关线路上发现了故障点，故可确定126线路保护动作正确。

丙站和丁站的主变压器保护均是由于中性点放电间隙击穿所致，动作时间与保护定值相符，动作行为也正确。

丙站：173开关处于热备用状态，电流互感器中不应当流过故障电流，零序I段加速动作信号不正确。需要进一步分析误动作原因。

图1 某供电区域系统图

甲站：157开关保护均为II段动作，通过录波图可以看出为B相单相接地故障转为A、B相接地故障，且故障测距超出了线路全长范围（故障测距20.87 km，全长20.12 km），故障点究竟在何处需要进一步进行分析。

3 丙站173保护动作检查

尽管173开关处于分位，但是B相出现故障电流，且故障电流持续时间较长。根据保护装置常规的动作逻辑：当保护判断断路器处于分位，电流回路采集到故障电流时，保护装置加速逻辑出口动作。由此可知，B相电流回路异常是导致173保护加速动作的原因，但是故障电流从何而来？首先想到了电流互感器及其二次电流回路。接下来对该电流互感器的外观进行检查，发现B相电流互感器的接线板处有烧黑的痕迹，似乎进一步证实了该互感器在本次雷击过程中遭到了损害。

保护专业对该电流互感器进行了伏安特性、变比、一次升流、电缆绝缘测试，高压专业也做了相关的检查。测试结果显示均正常。故无法解释为什么电流互感器接线板会烧黑。

调查过程中发现了该间隔一次设备正好在一个摄像头的监视范围内，提议调取该摄像头的视频录像进行查看，发现在下午3时48分23秒，该间隔有强光。证明了该间隔在故障发生时，有闪络发生。采用相同办法，放电点逐一被发现。可以将该间隔放电点位置及现场示意图以图2形式表示。

图2 故障现场放电情况模拟图

结合图1、图2可以看出故障发生时，173 B相开关的上、下接线板发生了闪络，相当于对B相开关进行了弧光短接，同时闪络还蔓延到了A相开关，与A相开关的母线侧接线板进行了放电。形成了A、B相短路故障。弧光闪络造成了173 B相电流互感器接线板被熏黑。

在图1上就能够发现，173开关事实上的短路，造成了甲站的157开关也向126开关—173开关线路的故障点提供故障短路电流。造成了173开关零序保护加速动作以及157距离II段保护动作。126开关—173开关线路上的故障点不仅导致了本线路开关的跳闸，也导致了主供电源157开关保护的动作。丙站、丁站2台主变压器的跳闸也是由于该接地故障所形成的零序电压击穿了主变压器中性点的放电间隙所致。

4 结束语

某变电站因遭受雷击而引起断路器相继跳闸进而引起全站停电故障查找过程中，关键时刻利用了变电站内的视频监视系统，使所有疑问都迎刃而解，在较短的时间内恢复了区域的供电。本次案例也提醒现场保护工作者在今后的工作过程中要学会利用站内已有的辅助系统分析、查找故障。

A Case Analysis on Using Video System to Seek Fault Point

SHENWan-jin，WANG Xiao-qi，GAO Yu-ying
（State Grid Changzhi Power Supply Company of SEPC，Changzhi，Shanxi 046000，China）

A substation was struck by lightning,which led to breaker tripping,and then the whole substation suffered blackout.Based on the analysis of this accident，it is elaborated that besides using traditionalmethods to seek the fault such as using faultwave record diagram and trip protectionmessage，other auxiliary equipment in substation can also be used，such as video systemswhich can help to quickly find the point of failure，which provides technical assurance for electricity to be restored quickly and power system to operate safely and stably.

substation;circuitbreaker；tripping；station blackout；video system；pointof failure

TM63

B

1671-0320（2014）03-0031-03

2014-01-07，

2014-04-05

沈皖晋（1972-），男，山西长治人，2012年毕业于武汉大学电力系统及其自动化专业，助理工程师，从事继电保护工作；

王小琪（1974-），男，山西长治人，1995年毕业于太原电力高等专科学校电力系统及其自动化专业，工程师，从事继电保护工作；

高玉颖（1983-），女，河北衡水人，2011年毕业于华北电力大学电机与电器专业，助理工程师，从事继电保护工作。