康平地区6kV矿井水源线路故障点定位新方法的探讨

康平地区 6kV矿井水源线路故障点定位新方法的探讨

李滨 贾宝田

铁法煤业（集团）有限责任公司供电部 辽宁铁岭 112700

内容摘要:6kV小康33#、41#线路距离较长，由于人为、雷击等原因造成供电线路跳闸停电机率较大。本文针对水源线路跳闸后故障查找困难，恢复送电时间过长的问题，提出将自动化综保装置与传统电磁型继电器相结合，应用科学计算方法计算出架空线路上不同地点的短路电流，并归纳制成《康平地区6KV矿井水源线路故障点对照表》，以此方法将在最短时间内查找到故障点，快速恢复对康平地区水源线路的安全供电。

关键词:矿井水源、短路跳闸、快速定位

1、康平地区6kV水源架空线路概况及线路故障查找的现状

小康33#线路长达30.91公里、646基杆塔；小康41#线路21.5公里、358基杆塔。这两条6kV架空线路穿越耕地、河流、城镇、沉陷区等地形复杂地带。由于地表发生变化及沉降，杆塔易发生倒杆事故，进而导致架空线路跳闸。在雷雨及风雪天气，线路也极易因雷击、闪络、覆冰、舞动等情况发生跳闸。各类大型农业及其它施工机械作业、运输车辆超高运输等人为因素也都时刻威胁着水源线路的供电安全。2019年小康33#、41#共计发生8次跳闸；2020年发生5次跳闸。线路跳闸事故发生后，首要任务就是进行寻找故障点实施抢修。巡线人员逐级杆塔进行排查，不确定性因素较多。近年来，查找故障点的时间占整体抢修时间的比重也正在加大。2020年11月7日21:27分，小康41#线路跳闸，由于能见度差等原因，加之故障地点没有明确指向，直至11月8日凌晨3:30分，巡线工作人员才发现225#杆分歧5#杆水源井变压器引流断线，历时近8小时。由此可见，为了更好的满足矿井安全生产的要求，尽可能的保证供电连续性，必须对水源线路故障点的查找与定位进行重点研究。

2、线路故障点查找的创新方法

2.1、小康33#、41#开关柜增设综保装置改造：小康变电所为1990年投运，配出开关柜为GG1A开关柜。由于开关柜控制、保护、信号均为电磁继电器，设备落后。因电磁继电器动作特性原因，没有记录故障跳闸等各项参数的功能。采用创新方法，将微机型保护装置与电磁型保护装置结合，将电磁型无功电能表拆除，对原计量电流线、电压线进行校线，安装微机型综保装置，如发生线路短路跳闸装置将记录故障电流等相关参数。

2.2、线路故障点的理论计算：运用“标幺值法”计算小康33#、41#架空线路以50基杆塔为一个单位计算短路电流，并归纳出对应杆号，编制成《康平地区水源6KV线路短路故障点对照表》。

2.3、线路故障后的协调指挥：当变电所6KV线路跳闸故障后，值班运转员将发生跳闸故障配出号的二次短路动作电流汇报供电部值班调度，值班调度通过汇报数据与《康平地区6KV矿井水源线路故障点对照表》的对照，对抢险人员指明故障地点的“计算杆塔号”，以此“故障点”向线路首尾两侧进行查找。针对分歧较多的架空线路，巡线人员查看分歧线路故障指示仪是否动作，如动作则确认为分歧线路故障，反之则为主线故障。以此方法可以进一步做到目标清晰、指向准确。通过此法，使最短时间内查找到故障点成为可能，改变线路跳闸后“撒网式”查线的现状，减少线路事故停电的转供电量损失，减轻外线工人事故巡线工作强度，尤其是在恶劣天气情况下，将加速恢复矿井水源恢复供电。

3、水源线路故障点的科学计算

3.1、计算参数的选定：

调兵山一 次 变： X*max=j0.1230 X*min=j0.1332

铁 能 热 电 厂： X*max=j0.3223 X*min=j0.6447

系 统 容 量：设系统为无限大系统Sj=100MVA

系 统 电 压：一次Vj=63KV；二次Vj=6.3KV

6KV系统阻抗标幺值及短路电流

3.2、线路短路故障点对照表：本文选取小康变电所33#（水源）

3.2.1小康33#（水源）线路，全线长度30.91公里，646基杆塔，主干线路长度：28.613公里，598基杆塔，分歧线路较少。将598基杆塔按照50基杆塔一个测算点，将全部线路分为12段进行计算，分别计算这12个测算点发生短路故障时的短路电流。根据变电所开关柜CT变比150/5再测算装置显示电流。最终编制完成表一《康平地区水源6KV线路短路故障点对照表》。

表一 康平地区6KV水源33#线路短路故障点对照表

4、应用前景展望

综保装置与变电所配出33#、41#开关柜原系统改造完成后，以小康变电所33#（水源）两相短路跳闸举例说明（小康41#出现故障同理），变电所对应跳闸开关柜保护装置将显示：*年*月*日*时*分*秒 AB相或AC相或BC相16.8A 过流1段动作。查本文:《康平地区6KV矿井水源33#线路故障点对照表》, 数据对应为6KV线路300~350#杆附近发生二相短路故障，再对照6kV线路示意图，应为324#杆塔（沈康高速公路）附近出现短路故障，巡线人员可立即集结至沈康高速附近向预估故障点杆塔两侧展开故障巡视，找到故障点后即可迅速开展抢修作业，迅速恢复线路供电。

5、结束语

此方法实施改造后，将顺利实现老旧装备与新技术的深度融合，辅以科学短路电流计算，大大缩短此类长距离供电架空线路故障查找时间，增强小康矿、大平矿6kV水源线路安全供电能力，减少转供电量损失，提高抢险快速反应能力，降低巡线人员作业强度，为能源公司更快、更好发展贡献力量。

作者简介：李 滨（1975.03.04—）男，毕业于辽宁工程技术大学-矿山机电专业。从事电气工作25年，现任铁法能源公司供电部生产办工程师，主要负责矿区继电保护工作。