风电场架空线路故障原因分析与预防措施培训.pptx

*架空线路在风电场中的作用及介绍1架空线路跳闸分析及预防措施2扩充专业知识3课程设置背景第1页/共29页*课程目标：了解熟悉风电场架空线路跳闸的一般原因和防范措施培训对象：现场一线运维工程师课时：90-120分钟课程设置信息第2页/共29页*课程导入环节 你所在的风电场有哪些原因导致的架空线路跳闸事件？如何有效的降低架空线路的跳闸事件的发生？提 问第3页/共29页*一、风电场架空线路的基本概念二、35kV架空线路跳闸原因分析三、35kV架空线路跳闸防范措施课程目录第4页/共29页*35kV架空线路应用面积广泛，投资建设成本低，后期维护工作量大，是风电场重要的输电设备，线路是否能稳定运行直接关系风电场的安全稳定运行。它的特点具有：送电可靠性高 成本低 应用广 维护技术成熟一、架空线路基本概念-1/3 1.1 风电场架空线路现状第5页/共29页*1.2 风电场架空线路现状一、架空线路基本概念-2/3 35kV架空线路事故，受多方面因素的影响，架空线路从开始使用一直暴露在野外，长时间饱受着狂风暴雨、雷电霜雾等恶劣天气的影响，遭受着冬寒夏炎温度骤变的考验，再加上外力对杆塔线路的冲击破坏，都对架空线路的安全稳定运行造成了不同程度的威胁和损害，导致了架空线路跳闸故障发生。第6页/共29页*1.3 某风电场架空线路保护配置介绍 一、架空线路基本概念-3/3 XX风电场35KV采用单母线接线，集电线路五回分别为：35KV集电线、35KV集电线、35KV集电线、35KV集电线。线路保护配三段定时限过流保护、零序保护、过负荷保护、三相一次重合闸。第7页/共29页*一、风电场架空线路的基本概念二、35kV架空线路跳闸原因分析三、35kV架空线路跳闸防范措施课程目录第8页/共29页*接地故障 相间短路 雷击 污闪跳闸 跌落开关故障二、35kV架空线路跳闸原因分析 1/10 2.1 故障原因第9页/共29页*电力系统按接地方式可分为大电流接地系统（包括直接接地和低电阻接地）、小电流接地系统（包括高电阻接地、消弧线圈接地和不接地）。我国3kV 66kV 电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，即小电流接地系统。35kV 系统作为小电流接地电力系统，单相接地是一种常见的临时性故障，多发生在潮湿、雨雪、大风等天气二、35kV架空线路跳闸原因分析 2/10 2.2.1接地故障第10页/共29页*1、线路遭外力 破坏，导线落地。2、在实际运行中我们还发现，由于维护人员责任心差，巡检维护不到位引起线路跳闸的现象在各风电场还不同程度的存在。3、由于自然环境恶劣，导致个别杆塔上引流线与线夹连接处氧化锈蚀，从而使得导线连接处接触电阻增大，连接处发热量增加，长期运行烧断引流线，导致线路跳闸；4、线路绝缘设备老化或击穿接地。5、连接箱式变压器与每台风力发电机组终端梯接杆的电缆绝缘损坏造成接地故障；6、鸟类在飞行过程中撞击杆塔上的导线、避雷器或跌落开关导致安全距离降低，瞬间对杆塔横担放电造成接地故障；二、35kV架空线路跳闸原因分析3/10 2.2.2接地故障原因分析第11页/共29页*1、由于设计、施工存在缺陷或维护不到位引起跳闸。在35kV集电线路中，由于部分线路相间距离较小，在恶劣的天气下（暴风、暴雨、暴雪），线路舞动极容易造成导线相间短路，引起跳闸。2、大风天气容易造成树干、树茎折断或刮起杂物，横搭在导线间造成导线相间短路；3、由于鸟类搭窝栖息，叼到的铁丝等金属物搭在两相线路之间，也可能引起短路跳闸。二、35kV架空线路跳闸原因分析4/10 2.3 相间短路第12页/共29页*由于风电场多处于高海拔和雷电多发地带，多数集电线路架设于雷电多发地带，易遭受雷击。雷电产生的时候会导致瞬时高压，电压甚至会高达1MV，瞬间产生的电流十分强，可以高达100kA。因此，雷电对架空电力线路的安全运行会造成十分严重的危害。雷电击落在电力线路时，线路上会产生很高的过电压行波。虽然为了防止过电压不损坏电力设施，在电网中装设了很多避雷设备，用来削减过电压的陡度和高度。但是有时这个过电压很高，避雷设备并不能起到保护作用，以致过电压波将线路的过电压保护设备动作切断线路，或者雷电直接击穿避雷器导致接地故障跳闸。二、35kV架空线路跳闸原因分析5/10 2.4 雷击第13页/共29页*二、35kV架空线路跳闸原因分析6/10 2.4.1 雷击原因第14页/共29页*污闪是指由于绝缘子污秽引起的闪络，包括绝缘子串闪络、均压环对横担放电、鸟粪闪络等。二、35kV架空线路跳闸原因分析7/10 2.5 污闪第15页/共29页*1、雾霾、小雨、酸雨、沙尘暴、冰雹等恶劣天气和温度、湿度、风向等气象因素是形成污闪的天气条件。2、污闪源的形成也是污闪发生的主要原因，如：雨雾结的浮冰、空气中飘浮的微尘等，在温度和湿度的共同影响下，堆积于绝缘子表面形成污秽。随着线路长时间运行，绝缘子的污秽程度逐渐增加，就会导致线路上绝缘子的绝缘程度下降，大大增大线路闪络跳闸的几率。二、35kV架空线路跳闸原因分析8/10 2.5.1 污闪的原因第16页/共29页*跌落开关故障是电场故障率较高一类电气故障，正常情况下跌落开关故障后不会引起线路跳闸。但是是特殊天气情况下，如雷雨、大风天气时跌落开关触头固定接触部分尺寸匹配不合适，极易松动脱落甚至烧损，此时熔丝管被风吹时容易摆动到杆塔或者其他相的熔丝管引起放电导致跳闸。熔丝附件太粗,保险管孔太细,即使熔丝熔断,熔丝元件也不易从管中脱出使管子不能迅速跌落，这些原因都会引起故障的进一步恶化，严重时会引起线路跳闸。二、35kV架空线路跳闸原因分析9/10 2.6 跌落开关故障第17页/共29页*二、35kV架空线路跳闸原因分析10/10 2.7 架空线路全故障分析鱼骨图第18页/共29页*一、风电场架空线路的基本概念二、35kV架空线路跳闸原因分析三、35kV架空线路跳闸防范措施课程目录第19页/共29页*加强线路巡视维护工作，防患于未然 定期紧固连接件，清扫绝缘子 防止鸟害 防止雷电危害 加强跌落开关的运行维护三、35kV架空线路跳闸防范措施1/7 3.1 防范措施第20页/共29页*制定专门的巡视制度和奖惩制度，巡视时要逐条逐项进行检查维护。做好定期巡视工作，及早发现杆塔上的鸟窝等影响线路安全运行的障碍物，杜绝在电力设施保护区域内种植树木、建造违章建筑。在做好定期巡视工作的同时，还要开展夜巡夜查。利用夜间巡视人员对火花特别敏感的特点，有针对的检查导线接点，观察各部件有无发热发光、绝缘子因污秽或裂纹有无放电现象。三、35kV架空线路跳闸防范措施2/7 3.1 加强线路巡视维护工作，防患于未然第21页/共29页*定期逐基逐杆紧固连接件螺母，并且加装防松垫圈或防盗扣。定期清扫绝缘子，每年春季开展登杆检查，清扫绝缘子表面的污秽。定期清扫绝缘子，每年春季开展登杆检查，清扫绝缘子表面的污秽，防止污闪的发生。同时通过登杆检查还可以发现炸裂、击穿的绝缘子，及时更换不合格的绝缘子。三、35kV架空线路跳闸防范措施 3/7 3.2 定期紧固连接件，清扫绝缘子第22页/共29页*严格按照设计说明书及设计图纸校核35kV集电线路导线的弧垂度。使同一档距内的导线弧垂完全符合设计的要求，有偏差的要立即校正。这样，可以有效避免同一档距内的导线弧垂偏差过大而造成导线相间短路引起跳闸的情况。三、35kV架空线路跳闸防范措施 4/7 3.3 校核线路弧垂第23页/共29页*鸟类在线路正上方的横担及金属构件上栖立时，鸟粪洒落在绝缘子上，在适当的天气条件下形成污闪，降低绝缘子局部表面的外绝缘性，形成鸟害的污闪。对于鸟害闪络，可在绝缘子串正上方的横担上安装鸟刺，防止鸟粪直接落在伞裙的上方，也可在绝缘子串上端第一片装大裙，防止鸟粪直接桥接绝缘子伞裙。三、35kV架空线路跳闸防范措施 5/7 3.4 防止鸟害第24页/共29页*对于经常遭受雷击频繁跳闸的线路，要查明原因进行适当的改造，如：可以通过增加绝缘子片数、降低杆塔接地电阻的阻值（通过敷设降阻模块或者打深井接地）、架设耦合地线、增加线路上氧化锌避雷器的安装组数等方法，提高线路的防雷能力。在具有特殊地理环境而防雷困难的线路易击段上，使用防雷保护间隙 能够有效改善绝缘子串的电压分布，发挥均压环的作用。三、35kV架空线路跳闸防范措施 6/7 3.5 防止雷电危害第25页/共29页*为使跌落开关安全、可靠地运行，除按规程要求严格选择正规厂家生产的合格产品及配件外，运行维护管理中应特别注意以下事项：1、跌落开关的额定电流与熔体及负荷电流值是否匹配合适，若配合不当必须进行调整。2、检查跌落开关转动部位是否灵活，有否锈蚀、转动不灵等异常，零部件是否损坏、弹簧有否锈。3、对新安装或更换的跌落开关，必须按规程质量要求严格验收工序，保证熔管安装角度达到25左右的倾下角；熔体熔断后应更换新的同规格熔体，不可将熔断后的熔体联结起来再装入熔管继续使用。4、应定期对跌落开关进行巡视，每月不少于一次夜间巡视，查看有无放电火花和接触不良现象，发现嘶嘶的放电响声，应尽早安排处理。三、35kV架空线路跳闸防范措施 7/7 3.6 加强跌落开关的运行维护第26页/共29页*结束语架空线路是风电场重要的输电设施，维护人员应坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的原则，为减少线路跳闸故障，维护人员在平时的工作中要总结经验，出现故障时要沉着冷静、认真分析、正确判断、并避免故障进一步发展，尽快恢复正常运行方式。同时，还要不断提高检修人员的技术水平，积极改善设备的运行条件，加强集电线路的巡视管理，努力提高风电场及线路的整体运行水平。第27页/共29页*谢谢大家！第28页/共29页感谢您的观看！第29页/共29页