第一篇：井下電網(wǎng)短路越級(jí)跳閘的原因分析和探討

井下電網(wǎng)短路越級(jí)跳閘的原因分析和探討

摘要：本講義介紹了目前煤礦井下供電系統(tǒng)的現(xiàn)狀，針對(duì)井下短路故障時(shí)越級(jí)跳閘的原因進(jìn)行了分析，并給出了自己認(rèn)為可行的解決辦法：對(duì)于短路故障的越級(jí)跳閘提出了一種將井下高壓防爆開關(guān)的智能綜合保護(hù)器的采樣、處理、輸出等冗余環(huán)節(jié)作為后備保護(hù)，加以直接的電流速斷保護(hù)的改造方案。實(shí)際運(yùn)表明, 經(jīng)改造后的BGP 系列高壓防爆開關(guān)一定程度上避免了因越級(jí)跳閘造成的大面積停電事故，減少了安全隱患, 提高了生產(chǎn)效率；漏電保護(hù)的改造基本上滿足了漏電故障準(zhǔn)確跳閘的要求，提高了供電的安全性和可靠性。關(guān)鍵詞：井下供電、短路故障、越級(jí)跳閘、內(nèi)容：

煤礦井下發(fā)生短路故障時(shí)，地面35/ 6 kV 變電站高壓開關(guān)柜發(fā)生動(dòng)作，但井下普遍使用的配有智能綜合保護(hù)器的 BGP 系列高壓防爆開關(guān)卻不發(fā)生保護(hù)瞬動(dòng)跳閘，而是在上一級(jí)電源短路保護(hù)速斷跳閘后，才導(dǎo)致高壓防爆開關(guān)失壓跳閘。井下由于高壓線路鋪設(shè)較短，高壓設(shè)備之間間隔相對(duì)不大，故障點(diǎn)一般距離各個(gè)高壓配電點(diǎn)都不太遠(yuǎn)，很容易造成或者發(fā)生多級(jí)高壓饋電開關(guān)同時(shí)跳閘，這各是煤礦井下電網(wǎng)的一個(gè)普遍弊端。因而在井下電網(wǎng)發(fā)生短路故障的時(shí)候頻繁出現(xiàn)越級(jí)跳閘。（同時(shí)，井下供電系統(tǒng)發(fā)生漏電故障時(shí)漏電保護(hù)因不能準(zhǔn)確地判斷故障線路，也可以造成高壓防爆開關(guān)誤動(dòng)或拒動(dòng)等現(xiàn)象）。由于越級(jí)停電跳閘影響范圍大，給故障的查找和供電的恢復(fù)帶來(lái)麻

煩，直接影響安全生產(chǎn)。為此，深入分析越級(jí)跳閘保護(hù)機(jī)理, 對(duì)煤礦井下連續(xù)供電、確保安全生產(chǎn)具有十分重要的意義。

1、煤礦井下電網(wǎng)越級(jí)跳閘的原因及分析 1.1 煤礦井下電網(wǎng)越級(jí)跳閘的原因

煤礦井下目前使用的高壓防爆開關(guān)在選型上沒有與地面變電所的供電設(shè)備合理配套, 特別是沒有合理地整定保護(hù)器的配合。由于煤礦井下供電的特殊性, 即速斷保護(hù)的無(wú)時(shí)限特性, 更給保護(hù)器的選用和整定帶來(lái)了技術(shù)難題：目前國(guó)內(nèi)的短路保護(hù)要求動(dòng)作時(shí)間小于 0.2 s，也就是直接向煤礦井下供電的最上一級(jí)開關(guān)的短路保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0.2 s, 在如此短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)保護(hù)器時(shí)間上的配合, 無(wú)論在理論上還是在現(xiàn)有設(shè)備的制作水平上都很難實(shí)現(xiàn)。1.2 煤礦井下電網(wǎng)越級(jí)跳閘的分析

煤礦井下目前使用的高壓防爆開關(guān)動(dòng)作時(shí)間=保護(hù)器動(dòng)作時(shí)間+ 高壓防爆開關(guān)固有動(dòng)作時(shí)間。保護(hù)器動(dòng)作時(shí)間 = 保護(hù)采樣時(shí)間 + 單片機(jī)處理時(shí)間 + 繼電器輸出時(shí)間= 0.04 + 1/∞+ 0.02=0.06(s)高壓防爆開關(guān)固有動(dòng)作時(shí)間= 24 V 跳閘電磁鐵的動(dòng)作時(shí)間+跳閘機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)間+真空斷路器動(dòng)作時(shí)間= 0.08+ 0.1+ 8/(1 000×1)= 0.188(s)當(dāng)發(fā)生短路時(shí)總的速斷動(dòng)作時(shí)間為保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 = 保護(hù)器動(dòng)作時(shí)間 + 高壓防爆開關(guān)動(dòng)作時(shí)間 = 0.06+ 0.188= 0.248(s)就開關(guān)和保護(hù)器本身來(lái)講，動(dòng)作時(shí)間均滿足要求，但當(dāng)開關(guān)和保護(hù)器一起配套使用時(shí)，保護(hù)動(dòng)作時(shí)間卻大于0.2 s，即0.248 s。

目前，煤礦地面向井下供電的最上一級(jí)高壓開關(guān)柜總的速斷動(dòng)作

時(shí)間一般都要小于0.2 s。

由于煤礦地面的高壓開關(guān)柜和井下的高壓防爆開關(guān)在一起配套使用，當(dāng)井下發(fā)生短路故障時(shí)，地面的高壓開關(guān)柜動(dòng)作快于井下的高壓防爆開關(guān)，因而造成煤礦井下越級(jí)跳閘現(xiàn)象。

2、煤礦井下電網(wǎng)越級(jí)跳閘的解決方法

高壓供電速斷越級(jí)跳閘的解決方法

(1)如果能對(duì)BGP系列高壓防爆開關(guān)動(dòng)作時(shí)間進(jìn)行改造，縮短保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，將井下高壓防爆開關(guān)的智能綜合保護(hù)器的采樣、處理、輸出等冗余環(huán)節(jié)作為后備保護(hù)，加以直接的電流速斷保護(hù)，電流繼電器采用比原有保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間更快的電流繼電器，嘗試的改造如下：即將高壓防爆開關(guān)原電流互感器 2K1、2K2 去電流源部分不用，新增加2個(gè)DL-32 型電流繼電器作為短路保護(hù)的主保護(hù)，原高壓防爆開關(guān)短路保護(hù)作為后備保護(hù)。改造后的BGP 系列高壓防爆開關(guān)原理如圖1所示。

(a)采樣部分原理圖

(b)控制部分原理圖

圖1 改造后的BGP 系列高壓防爆開關(guān)原理圖

改造后的BGP 系列高壓防爆開關(guān)由于短路保護(hù)直接作用于電流繼電器，縮短了開關(guān)短路保護(hù)速斷的跳閘時(shí)間，增大了井下高壓防爆開關(guān)的動(dòng)作幾率, 大大減少了越級(jí)跳閘的幾率。

(2)完善保護(hù)整定：優(yōu)化煤礦地面與井下的配合方案，在滿足保護(hù)可靠系數(shù)的條件下，地面可適當(dāng)放大速斷保護(hù)定值，同時(shí)盡量縮小過流保護(hù)時(shí)限定值，使入井回路電纜采取保護(hù)實(shí)現(xiàn)分段保護(hù)，在滿足設(shè)備運(yùn)行的前提下，井下盡量縮小速斷保護(hù)定值，并且保證保護(hù)配合不存在死區(qū)，逐級(jí)的保護(hù)整定按實(shí)際情況進(jìn)行降級(jí)整定，正確的整定是預(yù)防越級(jí)跳閘的領(lǐng)一各有效手段。

3、結(jié)語(yǔ)

本文主要分析了煤礦井下發(fā)生短路越級(jí)跳閘的原因，并提出了個(gè)人理解的兩個(gè)解決方法。但是在實(shí)際使用中，保護(hù)器的改造難度也是相當(dāng)?shù)拇?，操作起?lái)也比較困難。不過現(xiàn)在已經(jīng)有一些科研機(jī)構(gòu)（濟(jì)源礦用），已經(jīng)研發(fā)出相對(duì)比較靈敏的保護(hù)器，如果外加串聯(lián)安裝這種保護(hù)裝置，理論上是可以有效地預(yù)防越級(jí)跳閘，提高了供電的安全性。

第二篇：越級(jí)跳閘成因及防范對(duì)策

越級(jí)跳閘成因及防范對(duì)策探討淺談

繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段。隨著集團(tuán)各公司電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展和電力系統(tǒng)故障對(duì)安全生產(chǎn)帶來(lái)的巨大損失，對(duì)繼電保護(hù)動(dòng)作正確性的要求越來(lái)越高。作為專業(yè)管理和執(zhí)行部門對(duì)保護(hù)定值的正確性、保護(hù)裝置的可靠性及二次回路的完好性越來(lái)越重視，判斷電力系統(tǒng)保護(hù)優(yōu)劣的一個(gè)重要依據(jù)就是當(dāng)電力系統(tǒng)故障時(shí)是否會(huì)發(fā)生越級(jí)跳閘，此次協(xié)會(huì)會(huì)議的主題就是探討如何防止越級(jí)跳閘，就這個(gè)主題談一下自己的膚淺的認(rèn)識(shí)：

一、越級(jí)跳閘的成因：

1、名詞術(shù)語(yǔ)：

越級(jí)跳閘：是指電力系統(tǒng)故障時(shí)，應(yīng)由保護(hù)整定優(yōu)先跳閘的斷路器來(lái)切除故障，但因故由其它斷路器跳閘來(lái)切除故障，這樣的跳閘行為稱為越級(jí)跳閘。

2、越級(jí)跳閘的成因：

（1）、保護(hù)定值整定不當(dāng)，特別是上下級(jí)保護(hù)定值配合不當(dāng)，當(dāng)下級(jí)發(fā)生故障時(shí)本級(jí)保護(hù)不動(dòng)作或上下級(jí)保護(hù)同時(shí)動(dòng)作；

案例一：2002年10月楚星硫磺制酸10KV站2000KW主風(fēng)機(jī)在啟動(dòng)過程中因熱變電阻柜多次啟動(dòng)后水阻沸騰而發(fā)生三相短路，主風(fēng)機(jī)出線柜和10KV進(jìn)線柜同時(shí)跳閘，至使磷復(fù)肥系統(tǒng)斷電停車。事故后經(jīng)查，主風(fēng)機(jī)出線柜差動(dòng)速斷整定為16.88A，時(shí)限0S，（變比為200/5），折算到一次側(cè)電流為675.2A；一段進(jìn)線柜速斷整定值為17.32A，時(shí)限為0S，（變比為1000/5），折算到一次側(cè)電流為3464A，而裝置上的故障電流記錄為10.23KA，所以當(dāng)饋出線發(fā)生故障時(shí)兩級(jí)保護(hù)同時(shí)動(dòng)作?，F(xiàn)將進(jìn)線柜速斷保護(hù)改為49.34A，時(shí)限0.3S，短延時(shí)定值15.52A，時(shí)限0.5S，長(zhǎng)延時(shí)定值為8.36A，時(shí)限9S，當(dāng)2004年1#尾氣風(fēng)機(jī)電機(jī)接線盒處發(fā)生三相弧光短路時(shí)，本柜保護(hù)可靠動(dòng)作，沒有發(fā)生越級(jí)現(xiàn)象。

案例二：2005年11月3日，磷復(fù)肥6#磨機(jī)（10KV繞線電機(jī)，功率900KW）轉(zhuǎn)子滑環(huán)在啟動(dòng)時(shí)擊穿，本柜保護(hù)未動(dòng)作，而使陽(yáng)合嶺變電站嶺02線二段過流動(dòng)作將嶺02磷銨線跳掉，事故后查6#磨機(jī)保護(hù)定值發(fā)現(xiàn)電流速斷為23.8A，時(shí)限0S，反時(shí)限過流3.4A，時(shí)限2.44S，（變比為100/5），延時(shí)30S，陽(yáng)合嶺嶺02線過流二段定值為5.2A，時(shí)限為1.5S，（變比為150/5），當(dāng)電機(jī)滑環(huán)短路時(shí)，電機(jī)處于帶載堵轉(zhuǎn)直接啟動(dòng)，但由于滑環(huán)不是三相金屬固接同時(shí)磨機(jī)是重載設(shè)備，所以滑環(huán)故障啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)電流達(dá)不到速斷動(dòng)作值，又達(dá)不到反時(shí)限動(dòng)作時(shí)間，查陽(yáng)合嶺嶺02線動(dòng)作值為10.23A，折算到一次側(cè)電流為306.9A，此值達(dá)不到6#磨機(jī)速斷定值，但滿足嶺02線二段過流動(dòng)作值，當(dāng)時(shí)限達(dá)到1.5S時(shí)使其動(dòng)作跳閘?，F(xiàn)將速斷定值改為11.8A，當(dāng)12月28日6#磨機(jī)再次發(fā)生滑環(huán)擊穿時(shí)，本柜速斷保護(hù)可靠動(dòng)作沒有發(fā)生越級(jí)事故。

（2）、上下級(jí)保護(hù)時(shí)限配合不當(dāng)，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)下級(jí)保護(hù)時(shí)限未到而達(dá)到上級(jí)時(shí)限使上級(jí)保護(hù)動(dòng)作；進(jìn)線與出線的繼電保護(hù)的整定值和時(shí)限的配合很重要，否則很容易發(fā)生越級(jí)跳閘。為了保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，供電部門對(duì)用戶進(jìn)線的繼電保護(hù)要求都比較高，進(jìn)線的速斷與過流必須滿足上一級(jí)電網(wǎng)的要求，時(shí)間越短越好。這就給出線開關(guān)的保護(hù)整定帶來(lái)一定困難，有些地方用戶變電站進(jìn)線與出線的速斷只靠動(dòng)作電流來(lái)配合，速斷沒有時(shí)間差，當(dāng)電網(wǎng)短路容量大時(shí)，完全靠動(dòng)作電流來(lái)配合，就容易出現(xiàn)越級(jí)跳閘。在變壓器高壓側(cè)出現(xiàn)短路故障，其短路電流與母線基本相等，如果速斷沒有時(shí)間配合就容易發(fā)生越級(jí)跳閘，或同時(shí)跳閘。當(dāng)變壓器低壓側(cè)出口發(fā)生故障，這時(shí)就要進(jìn)行短路電流計(jì)算，如果速斷電流整定值過于小，在電網(wǎng)容量很大時(shí)，變壓器低壓側(cè)出口發(fā)生事故時(shí)，也容易造成越級(jí)跳閘。

進(jìn)線與出線的過流靠過流值與時(shí)間差來(lái)保證繼電保護(hù)的選樣性。過流配合的時(shí)間差一般應(yīng)小于0、5秒，雖然現(xiàn)在高壓開關(guān)都選用真空斷路器，其固有動(dòng)作時(shí)間比較小，但開關(guān)的固有動(dòng)作時(shí)間、繼電保護(hù)出口時(shí)間、中間繼電器的動(dòng)作時(shí)間以及操作機(jī)構(gòu)的動(dòng)作時(shí)間與繼電保護(hù)整定時(shí)間都有一定關(guān)系。所以進(jìn)線與出線過流保護(hù)的時(shí)間差整定太小，也容易發(fā)生越級(jí)跳閘。(3)、繼電保護(hù)回路接線錯(cuò)誤，如將電流繼電器串聯(lián)結(jié)成并聯(lián)而使保護(hù)定值增大一倍，將電流繼電器并接結(jié)成串接而使保護(hù)定值縮小一倍，保護(hù)二次回路接線錯(cuò)誤將速斷接為過流，將過流結(jié)為速斷，當(dāng)回路故障而整定值正確時(shí)不能正確動(dòng)作；

案例三：楚星合成氨2002年增容后，由于系統(tǒng)沒有完善，2003年經(jīng)過電控部人員的共同努力，將新35KV開關(guān)站和6KV開關(guān)站相繼投運(yùn)，在將4#4M20壓縮機(jī)供電由老6KV室轉(zhuǎn)移至新6KV室后，在第一次啟動(dòng)時(shí)本柜速斷保護(hù)動(dòng)作，經(jīng)檢查電機(jī)線路完好，保護(hù)回路正確，保護(hù)定值無(wú)誤，無(wú)奈下將速斷定值由電機(jī)額定電流的7倍改為8倍，但啟動(dòng)時(shí)依然速斷動(dòng)作，通過分析判斷有可能是電流繼電器問題，更換繼電器后故障依舊，最后通過仔細(xì)檢查才發(fā)現(xiàn)電流繼電器兩線圈本來(lái)為并接的但錯(cuò)誤接為串接，致使保護(hù)定值縮小一倍，將線圈并接并將保護(hù)定值恢復(fù)后一次啟動(dòng)成功。

（4）、繼電器、斷路器可動(dòng)系統(tǒng)卡澀，觸點(diǎn)接觸不良，跳閘線圈燒毀，當(dāng)保護(hù)正常動(dòng)作時(shí)不能接通跳閘回路；

案例四：1998年股份公司8#蘿茨機(jī)在運(yùn)行中燒毀，但其保護(hù)短路器沒有動(dòng)作，脫硫配電室低壓進(jìn)線開關(guān)整定值過大也未動(dòng)作，致使脫硫變高壓柜保護(hù)動(dòng)作，脫硫配斷電系統(tǒng)停車，事故后經(jīng)查，8#蘿茨機(jī)短路器選用的是正泰公司生產(chǎn)的DW15-630斷路器，但當(dāng)8#機(jī)故障時(shí)其沒有動(dòng)作，用手掀按手動(dòng)分閘按鈕時(shí)斷路器同樣沒有動(dòng)作，后用起子撬動(dòng)可動(dòng)機(jī)構(gòu)后才將斷路器分閘，由此可以判斷是DW15開關(guān)分閘機(jī)構(gòu)卡澀，從而導(dǎo)致越級(jí)事故的發(fā)生。案例五：2004年5月，棗陽(yáng)化工公司尿素高壓分室發(fā)生短路，整個(gè)系統(tǒng)各級(jí)保護(hù)發(fā)生拒動(dòng)，強(qiáng)大的短路電流將電纜溝內(nèi)電纜燒毀，同時(shí)燒毀多面開關(guān)柜，通過事后的分析調(diào)查和試驗(yàn)，各級(jí)保護(hù)拒動(dòng)的根本原因是保護(hù)多年未校驗(yàn)、繼電器觸點(diǎn)松動(dòng)氧化接觸不良或不到位、跳閘機(jī)構(gòu)卡澀和跳閘線圈燒毀等多種因素的綜合。

（5）、用于繼電保護(hù)的電流互感器參數(shù)選擇不當(dāng)，特別是電流互感器的抗飽和能力不足，當(dāng)系統(tǒng)的短路電流很大時(shí)，電流互感器鐵心將發(fā)生嚴(yán)重過飽和現(xiàn)象，在穩(wěn)態(tài)對(duì)稱短路電流（無(wú)非周期分量）下，影響互感器飽和的主要因素是：短路電流幅值、二次回路（包括互感器二次繞組）的阻抗、TA的勵(lì)磁阻抗、TA匝數(shù)比和剩磁等。在實(shí)際的短路暫態(tài)過程中，短路電流可能存在非周期分量而嚴(yán)重偏移，這可能導(dǎo)致TA嚴(yán)重暫態(tài)飽和。由電工基礎(chǔ)理論可知，TA在嚴(yán)重飽和時(shí)，其一次電流中的直流分量很大,使其波形偏于時(shí)間軸的一側(cè)。鐵心中有剩磁,且剩磁方向與勵(lì)磁電流中直流分量產(chǎn)生的磁通方向相同,在短路電流直流分量和剩磁的共同作用下,鐵心在短路后不到半個(gè)周期就飽和了。于是,一次電流全部變?yōu)閯?lì)磁電流,二次電流幾乎為0。如電流互感器發(fā)生磁飽和現(xiàn)象，即使保護(hù)定值、保護(hù)回路、動(dòng)作機(jī)構(gòu)和元件完好，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)也不能將故障切除，甚至由于不能滿足動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的要求而發(fā)生爆炸，從而導(dǎo)致發(fā)生越級(jí)事故。案例六：1998年股份老系統(tǒng)5#冰機(jī)在啟動(dòng)過程中電流互感器發(fā)生爆炸，開關(guān)柜和油斷路器全部燒毀，6KV室202進(jìn)線開關(guān)跳閘，同時(shí)產(chǎn)生的電壓降使生產(chǎn)系統(tǒng)全部停車，臨時(shí)將5#冰機(jī)開關(guān)柜母線切除后恢復(fù)送電，事故原因事后分析為系統(tǒng)擴(kuò)容后短路容量增大，互感器不滿足動(dòng)熱穩(wěn)定和磁飽和的要求而爆炸。

（6）、直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺陷或故障。常用的直流電源有蓄電池、硅整流、電容儲(chǔ)能三種型式。對(duì)各種信號(hào)、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置、斷路器的控制、事故照明等提供電源，直流系統(tǒng)的可靠性是保障變電所安全運(yùn)行的決定條件之一。當(dāng)直流系統(tǒng)絕緣損壞多點(diǎn)接地或直流電壓過高過低甚至消失，就會(huì)引起繼電保護(hù)誤動(dòng)和拒動(dòng)，特別是直流系統(tǒng)不可靠當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)將會(huì)造成災(zāi)難性的后果。

案例七：2004年7月，云南華盛化工股份有限公司一員工在對(duì)2#壓縮機(jī)進(jìn)行停電操作時(shí)，誤將正在運(yùn)行的1#壓縮機(jī)高壓隔離開關(guān)拉下，使6KV母線發(fā)生短路，短路產(chǎn)生的電壓降使控制室的硅整流器不能正常工作，直流電壓不能滿足要求，使主變高低壓側(cè)保護(hù)和35KV進(jìn)線保護(hù)不能動(dòng)作，事有湊巧，華坪電力保護(hù)因故也拒動(dòng)，從而導(dǎo)致發(fā)生6KV母線和主變?nèi)繜龤У膼盒允鹿省?/p>

二、越級(jí)跳閘的防范對(duì)策（1）、管理措施：

1、加強(qiáng)對(duì)供配用電系統(tǒng)的巡回檢查和隱患整改，特別是對(duì)高壓和大型用電設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，保證供配用電系統(tǒng)的本質(zhì)安全，以彌補(bǔ)繼電保護(hù)的缺陷和不足，系統(tǒng)的短路容量越來(lái)越大，定值的準(zhǔn)確計(jì)算難度也越來(lái)越大，存在著很多不確定的因素，即使保護(hù)能夠可靠動(dòng)作，生產(chǎn)設(shè)備也會(huì)因短路電壓降而跳閘停車，因此，堅(jiān)強(qiáng)管理，強(qiáng)化責(zé)任，避免設(shè)備事故是保證電力系統(tǒng)和生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行的根本；

2、加強(qiáng)對(duì)繼電器保護(hù)的檢查、維護(hù)和校驗(yàn)。繼電器的可動(dòng)系統(tǒng)必須動(dòng)作靈活，觸點(diǎn)接觸牢固可靠。開關(guān)及其二次回路檢修完畢，投入運(yùn)行前，一定要對(duì)開關(guān)的保護(hù)裝置做整組傳動(dòng)試驗(yàn)，證明繼電器和回路處于良好工作狀態(tài)后，開關(guān)才能夠投入運(yùn)行。同時(shí)對(duì)所有繼電保護(hù)校驗(yàn)制定專門的制度，成立專職機(jī)構(gòu)和專職人員，定期對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行校驗(yàn)。

3、加強(qiáng)對(duì)直流系統(tǒng)的日常管理和維護(hù)，對(duì)直流用電裝置和饋線經(jīng)常巡回檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，防止蓄電池、充電模塊故障和直流接地、直流絕緣擊穿。

（二）、技術(shù)措施

1、保護(hù)定值的準(zhǔn)確計(jì)算和根據(jù)實(shí)際合理設(shè)置。目前集團(tuán)各公司供電系統(tǒng)的配置均為單側(cè)電源放射型主接線，電壓的變換分為三個(gè)層

面，即高、中、低三層，高壓一般由電力局進(jìn)行計(jì)算和保護(hù)的整定，以和上一級(jí)電網(wǎng)的的保護(hù)配合，我們無(wú)權(quán)更改。最簡(jiǎn)單的方法就以電力公司計(jì)算整定的電源進(jìn)線和主變高低壓側(cè)保護(hù)定值為依據(jù)，在相同電壓等級(jí)下，各進(jìn)線和出線的保護(hù)定值應(yīng)小于其上一級(jí)的值，并在時(shí)限上要滿足保護(hù)整定的階梯性原則。對(duì)中壓層，進(jìn)線開關(guān)建議選用帶時(shí)限的三段式保護(hù)，定值和時(shí)限比同等級(jí)電壓的上一級(jí)保護(hù)的??；對(duì)變壓器速斷的整定就要進(jìn)行比較準(zhǔn)確的計(jì)算，整定過小不能躲過變壓器空載勵(lì)磁涌流，整定過大，難于和上級(jí)保護(hù)配合，建議變壓器的電流保護(hù)也采用帶時(shí)限的三段式保護(hù)，速斷按照躲過低壓母線最大運(yùn)行方式短路時(shí)的電流整定，時(shí)限考慮設(shè)置為0.3秒（與上級(jí)配合）。短延時(shí)按照比過流一段電流小的定時(shí)限保護(hù)，時(shí)限取為1.5秒，保證變壓器滿載運(yùn)行時(shí)最大功率的低壓大電機(jī)堵轉(zhuǎn)后不動(dòng)作。長(zhǎng)延時(shí)取為1.8倍額定電流，動(dòng)作時(shí)限80S。因電動(dòng)機(jī)跳閘對(duì)生產(chǎn)的影響不是很大，而且絕大部分故障都是由電動(dòng)機(jī)引起的，所以必須要保證電動(dòng)機(jī)特別是高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)的可靠性和靈敏性，建議電動(dòng)機(jī)的保護(hù)采用不帶時(shí)限的速斷和過流保護(hù)，速斷定值按躲過電機(jī)的啟動(dòng)電流來(lái)整定，不建議按一般的經(jīng)驗(yàn)以7~8倍的額定電流來(lái)整定，而應(yīng)以電機(jī)的實(shí)際啟動(dòng)電流稍大來(lái)整定，過流可根據(jù)電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷來(lái)整定，但一般不應(yīng)超過電機(jī)額定電流1.2倍，因高壓機(jī)保護(hù)齊全且負(fù)荷運(yùn)行穩(wěn)定，具體的整定可按保護(hù)的配置視情況整定，但應(yīng)以保證電機(jī)安全運(yùn)行為前提，低壓電機(jī)因受各種原因的影響或?yàn)榱藵M足生產(chǎn)的需要，運(yùn)行極不規(guī)范，因此沒有固定的整定模式，但應(yīng)確保電機(jī)或線路故障時(shí)能可靠動(dòng)作，否則因低壓故障也會(huì)越級(jí)到高壓。

2、正確選用保護(hù)元器件，對(duì)現(xiàn)有不滿足保護(hù)選擇性、靈敏性要求和安全的元件逐步淘汰更換，如將常規(guī)電磁保護(hù)改為微機(jī)繼保，將油開關(guān)改為真空開關(guān)或SF6開關(guān)，將電磁操作機(jī)構(gòu)改為彈操機(jī)構(gòu)以減少保護(hù)固有的動(dòng)作時(shí)間；盡量選用較大的變比、較強(qiáng)帶載能力、較高的10%飽和倍數(shù)值電流互感器以提高互感器的抗飽和能力和帶載能力；盡可能地降低電流回路的阻抗，將電流回路選用較大截面的電纜或連接導(dǎo)線，對(duì)于繼電保護(hù)裝置安裝在控制室內(nèi)的配電所，當(dāng)控制室與高壓開關(guān)柜（電流互感器安裝在高壓開關(guān)柜內(nèi)）較遠(yuǎn)時(shí)，會(huì)使得二次阻抗變大，可將保護(hù)改裝在高壓開關(guān)柜上。

3、對(duì)陳舊的直流系統(tǒng)進(jìn)行更新改造，同時(shí)對(duì)傳統(tǒng)的直流饋線接線方式進(jìn)行變革，不斷提高直流系統(tǒng)的健康水平。同時(shí)要加強(qiáng)直流系統(tǒng)的維護(hù)和管理，如：3．1當(dāng)常規(guī)變電所中的時(shí)間繼電器延時(shí)接點(diǎn)間經(jīng)常帶有不同極性的電位時(shí)，應(yīng)再串人時(shí)間繼電器的一對(duì)瞬動(dòng)常開接點(diǎn)，如果時(shí)間繼電器的延時(shí)時(shí)間比較長(zhǎng)，應(yīng)在時(shí)間繼電器的工作線圈中串入合適的限流電阻。以保持其熱穩(wěn)定性，防止直流回路短路。3．2對(duì)于A型插座上帶有不同極性電位的接線頭間，應(yīng)用不帶電的接線頭隔離開。3．3在一些較為老的常規(guī)變電所中，極化型繼電器底座上經(jīng)常帶不同極性電位的接點(diǎn)間應(yīng)用空余接點(diǎn)隔離開。3．4各種正負(fù)電源同在的端子上，應(yīng)通過備用端子隔開。防止在絕緣降低的情況下造成短路。3．5加強(qiáng)日常運(yùn)行維護(hù)和定期清掃，定檢時(shí)加強(qiáng)對(duì)接點(diǎn)間絕緣和線圈間的絕緣測(cè)試，發(fā)現(xiàn)絕緣降低等現(xiàn)象及時(shí)處理。3．6對(duì)室外瓦斯繼電器等有可能造成直流回路裸露于空氣中的，必須加裝防雨罩。3．7對(duì)室外二次回路用的端子箱的下部應(yīng)嚴(yán)密封堵，防止電纜溝內(nèi)的潮氣浸入，使端子銹蝕，其方法可在電纜間的空隙之間以棉絲堵塞，下部填干燥沙，上鋪以砂層，然后防火有機(jī)堵料嚴(yán)密封堵。3.8對(duì)高壓電機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)控制箱要特別加強(qiáng)維護(hù)管理，即使清理控制箱內(nèi)的粉塵和污物，對(duì)端子排和各接點(diǎn)經(jīng)常緊固，有條件的建議將現(xiàn)場(chǎng)的高壓控制箱蓋為防腐防塵的控制箱。

另外，對(duì)采用裝有儲(chǔ)能電容器的整流型直流電源，還應(yīng)定期對(duì)儲(chǔ)能電容器進(jìn)行試驗(yàn)，防止當(dāng)系統(tǒng)故障且交流電壓大為降低的情況下，整流后的直流電壓降得很低，致使繼電保護(hù)裝置無(wú)法動(dòng)作，保證儲(chǔ)能電容器良好，以便上述情況下及時(shí)供給繼電保護(hù)裝置電源，保證裝置正確動(dòng)作。對(duì)采用蓄電池直流系統(tǒng)的變電所(包括免維護(hù)閥控鉛酸蓄電池系統(tǒng))，應(yīng)定期對(duì)蓄電池進(jìn)行核對(duì)性容量試驗(yàn)，使蓄電池始終保持良好狀態(tài)，保證變電所在失去交流電源的特殊情況下，繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置可靠動(dòng)作。

誠(chéng)然，繼電保護(hù)確實(shí)重要，但搞好電力系統(tǒng)的本質(zhì)安全才是最重要的，只有保證電力系統(tǒng)少出故障，才能真正保證電力系統(tǒng)的安全和生產(chǎn)的穩(wěn)定，讓我們?nèi)翰呷毫?，共同努力，以此次論壇為契機(jī)，圍繞如何防止電力系統(tǒng)越級(jí)跳閘為主線，加強(qiáng)責(zé)任心，加強(qiáng)執(zhí)行力，加強(qiáng)學(xué)習(xí)和技術(shù)研討，為實(shí)現(xiàn)電力大事故為零的目標(biāo)而努力奮斗！由于水平和能力有限，對(duì)繼電保護(hù)認(rèn)識(shí)和認(rèn)知較膚淺，帶著重在參與和學(xué)習(xí)的目的在此班門弄斧，請(qǐng)大家批評(píng)指正！

何滿華 2006-1-7

第三篇：一起35kV線路保護(hù)越級(jí)跳閘事故的分析

2012年新疆電力行業(yè)專業(yè)技術(shù)監(jiān)督工作會(huì)議論文

一起35kV線路保護(hù)越級(jí)跳閘事故的分析

吐魯番電業(yè)局 李長(zhǎng)福 聯(lián)系電話***

[摘要]就一起35kV線路故障導(dǎo)致的保護(hù)越級(jí)跳閘事故進(jìn)行了介紹。根據(jù)事故前的運(yùn)行方式、事故經(jīng)過及相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作情況，分析了導(dǎo)致事故發(fā)生的原因和暴露的問題，提出具體的防范措施，以保障電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

[關(guān)鍵詞]越級(jí)跳閘；事故分析；防范措施 事故前的運(yùn)行方式及保護(hù)投退情況

2011年12月29日，35千伏連木沁變35千伏蒲連線、35千伏連列線和35千伏連水線，都按正常方式t投入運(yùn)行，保護(hù)定值和出口壓板按地調(diào)定值單正常投入。

圖1事故前的接線方式

2事故經(jīng)過和保護(hù)動(dòng)作情況

2011年12月29日7：02：26，110千伏蒲昌變35千伏蒲連線過流III段保護(hù)出口跳閘，重合動(dòng)作不成功，連木沁變側(cè)35千伏蒲連線保護(hù)啟動(dòng)無(wú)任何動(dòng)作信息，在同一時(shí)刻金匯電廠小電源解列裝置動(dòng)作跳開35千伏連列線斷路器，造成35千伏連木沁變?nèi)臼骸?/p>

07：10，地調(diào)令斷開連木沁變35千伏連水線斷路器后，試送蒲昌變35千伏蒲連線、連列線開關(guān)成功，連木沁變恢復(fù)運(yùn)行。隨后通知維護(hù)人員對(duì)35千伏連水線進(jìn)行事故巡線。維護(hù)人員發(fā)現(xiàn)連水2012年新疆電力行業(yè)專業(yè)技術(shù)監(jiān)督工作會(huì)議論文

線正常，只是連水線外水電站內(nèi)線路故障。地調(diào)要求水電站斷開35千伏一二線后，35千伏連水線送電成功。故障經(jīng)過及原因分析

此次事故的故障點(diǎn)在35千伏一二線上，應(yīng)由水電站內(nèi)35千伏一二線開關(guān)動(dòng)作跳閘切除故障，但其未能動(dòng)作，應(yīng)由上級(jí)連木沁變35千伏連水線動(dòng)作跳閘切除故障，卻也未能動(dòng)作，最終導(dǎo)致蒲昌變35千伏蒲連線開關(guān)越級(jí)跳閘。在發(fā)生故障的第一時(shí)間，繼保人員對(duì)可能導(dǎo)致故障發(fā)生的原因進(jìn)行了分析。由于故障點(diǎn)站內(nèi)為老式常規(guī)站，記錄的時(shí)間和連木沁變內(nèi)繼電保護(hù)裝置記錄的時(shí)間不一致，給事故分析帶來(lái)了一定的難度。原因可能為（1）可能存在35千伏連水線和蒲連線CT變比或極性錯(cuò)誤，導(dǎo)致越級(jí)跳閘；（2）由于水電站內(nèi)保護(hù)裝置為老式繼電器使用時(shí)間長(zhǎng)，可能存在插件或者保護(hù)元件老化的現(xiàn)象，導(dǎo)致保護(hù)拒動(dòng)；（3）保護(hù)定值整定錯(cuò)誤導(dǎo)致保護(hù)拒動(dòng)。

經(jīng)過檢查保護(hù)定值可知：蒲昌變35千伏蒲連線過流III段定值為4A，動(dòng)作時(shí)限為1.0S，連木沁變35千伏連水線定值為5A，動(dòng)作時(shí)限為0.7S。為找出故障發(fā)生的真正原因以及對(duì)故障進(jìn)行處理，繼保人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的保護(hù)動(dòng)作數(shù)據(jù)以及錄波圖進(jìn)行了查看：

由于35千伏一二線故障時(shí)，同時(shí)連木沁變35千伏連水線和蒲昌變35千伏蒲連線保護(hù)裝置啟動(dòng)，短路電流達(dá)到保護(hù)啟動(dòng)值，通過短路故障電流示意圖可以看出，此時(shí)經(jīng)過35千伏連水線的短路電流 I3 分別是由系統(tǒng)電源短路電流 I1 和金匯電廠電源短路電流 I2 同時(shí)提供，即：I3=11+I2，故障電流達(dá)到5.9A（二次值）。已滿足35千伏連水線動(dòng)作值5A和35千伏蒲連線動(dòng)作值4A，從錄波圖上顯示的時(shí)間可以得出：在故障持續(xù)了0.6秒后，金匯電廠小電源解列裝置動(dòng)作切除金匯電廠電源。（金匯電廠小電源解列裝置動(dòng)作時(shí)間是0.5秒，加上斷路器固有動(dòng)作時(shí)間0.1秒剛好是0.6秒）此時(shí)經(jīng)過35千伏連水線的短路電流I3等于系統(tǒng)電流提供的的短路電流11，短路電流減小，動(dòng)作值小于定值整定值，35千伏連水線保護(hù)返回，當(dāng)35千伏蒲連線仍未返回，持續(xù)動(dòng)作直到動(dòng)作時(shí)間后，跳開蒲昌變35千伏蒲連線開關(guān)，切除故障。由此，可以判斷導(dǎo)致故障發(fā)生的原因（1）是不存在的。

為了判斷原因（2）是否正確，需要對(duì)35kV一二線時(shí)間繼電器測(cè)試，經(jīng)過多次測(cè)試確實(shí)為時(shí)間變化較大，存在設(shè)備老化拒動(dòng)和誤動(dòng)的現(xiàn)象。

對(duì)35kV連木沁變連水線和鄯連線保護(hù)定值整定計(jì)算核查發(fā)現(xiàn)，電流整定定值不滿足規(guī)程要求，靈敏度僅為1.1，小于規(guī)程規(guī)定的1.20。

圖2 連木沁變35kV連水線故障錄波圖 2012年新疆電力行業(yè)專業(yè)技術(shù)監(jiān)督工作會(huì)議論文

圖3 連木沁變35kV鄯連線錄波圖 2012年新疆電力行業(yè)專業(yè)技術(shù)監(jiān)督工作會(huì)議論文

圖4 連木沁變35kV連列線錄波圖

4防范措施及整改

4.1經(jīng)過此次35千伏蒲連線跳閘情況分析，重點(diǎn)針對(duì)變電站母線既有小電源上網(wǎng)線路也有正常負(fù)荷出線的情況，開展核查小電源解列裝置切除時(shí)間是否與出線保護(hù)跳閘時(shí)間相配合。對(duì)于較早切除小電源的情況，在考慮最小短路電流時(shí)不考慮其提供短路電流的影響以保證后備保護(hù)的靈敏度。

4.2上級(jí)部門加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)督管理。某些處于電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)點(diǎn)的用戶變電站，可能會(huì)由于運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)水平的局限，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行、維護(hù)、試驗(yàn)等方面的管理不夠規(guī)范。因此，上級(jí)供電部門應(yīng)指導(dǎo)其完善設(shè)備檔案、制定運(yùn)行規(guī)程，并督促其定期對(duì)舍內(nèi)進(jìn)行檢驗(yàn)。這樣不僅可以提高用戶本身用電的可靠性，還確保了主網(wǎng)需要經(jīng)過用戶變進(jìn)行供電時(shí)的安全性。

第四篇：線路故障跳閘原因分析報(bào)告

XX月XX日XXXkVXXX線路故障跳閘原因分析報(bào)告(模板)1 線路概況

1.1 簡(jiǎn)介（電壓等級(jí)、線路名稱、線路變更情況、線路長(zhǎng)度、桿塔數(shù)、海拔、地形、地質(zhì)、建設(shè)日期、投運(yùn)日期、資產(chǎn)單位、建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、運(yùn)行單位）1.2設(shè)計(jì)氣象條件 1.3 故障點(diǎn)基本參數(shù) 1.3.1桿、塔型。

1.3.2導(dǎo)、地線型號(hào)。

1.3.3 絕緣子（生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期、絕緣子型式、外絕緣配置）。

1.3.4基礎(chǔ)及接地。1.3.5線路相序。

1.3.6線路通道內(nèi)外部環(huán)境描述。保護(hù)動(dòng)作情況

保護(hù)動(dòng)作描述、重合閘動(dòng)作情況、保護(hù)測(cè)距情況、重合不成功強(qiáng)送電情況、搶修恢復(fù)時(shí)間。故障情況

3.1 根據(jù)保護(hù)測(cè)距計(jì)算的故障點(diǎn) 3.2 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際發(fā)現(xiàn)的故障情況 3.3 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試情況 故障原因分析 4.1近期運(yùn)檢情況

4.2 氣象分析故障（當(dāng)日天氣情況)4.3 故障點(diǎn)地形、地貌

4.4 測(cè)試分析（雷電定位、接地電阻測(cè)量、絕緣子檢測(cè)、絕緣子鹽密和灰密（絕緣子污穢程度）、復(fù)合絕緣子憎水性、絕緣試驗(yàn)情況、在線監(jiān)測(cè)等）

4.5設(shè)計(jì)校驗(yàn)（故障點(diǎn)基本參數(shù)、絕緣配置、防雷保護(hù)角、鳥刺加裝、弧垂風(fēng)偏校驗(yàn)）4.6現(xiàn)場(chǎng)走訪情況（向故障點(diǎn)周邊群眾了解故障當(dāng)時(shí)的天氣、外部環(huán)境變化、異響、弧光等）

4.7其它故障排除情況（故障排除法）故障分析結(jié)論 暴露的問題 7 防范措施 7.1 已采取措施

7.2 擬采取措施(具體措施、措施落實(shí)責(zé)任人、措施落實(shí)時(shí)限)

附件一：現(xiàn)場(chǎng)故障現(xiàn)象（故障周邊環(huán)境、故障點(diǎn)受損部件、引發(fā)故障的外部物件）圖片 附件二：現(xiàn)場(chǎng)故障測(cè)試圖片 附件三：現(xiàn)場(chǎng)故障處理圖片

附件四：相關(guān)資質(zhì)單位的試驗(yàn)鑒定報(bào)告 附件五：保護(hù)動(dòng)作及故障錄波參數(shù) 附件六：參加故障分析人員名單

單位： 日期：

第五篇：寺河礦電網(wǎng)“越級(jí)跳閘”繼電保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施

寺河礦電網(wǎng)“越級(jí)跳閘”繼電保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施

摘要：目前寺河礦供電電網(wǎng)普遍存在多級(jí)輻射狀供電模式，其特點(diǎn)為：一方面由于延伸級(jí)數(shù)多，電網(wǎng)配合時(shí)限不足，以致保護(hù)時(shí)限無(wú)法配合；另一方面由于系統(tǒng)容量增大、供電線路短，不同級(jí)別的短路電流接近，以致保護(hù)的電流定值無(wú)法配合，因此，無(wú)奈之際只能犧牲選擇性而保證快速性，致使礦井電網(wǎng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)普遍存在“越級(jí)跳閘”問題，系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障時(shí)由于無(wú)選擇性配合，造成井下供電系統(tǒng)大面積停電，引發(fā)停電停風(fēng)事故，嚴(yán)重影響煤炭安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：多級(jí)輻射 選擇性 快速性 越級(jí)跳閘概述

1.1 供電系統(tǒng)簡(jiǎn)介 寺河110kV變電站一回電源引自220kV芹池變電站，另一回電源引自郭北110kV變電站。兩回110kV電源線路分列運(yùn)行。兩回電源線路任一回路故障，另一回能擔(dān)負(fù)寺河礦井全部負(fù)荷。礦區(qū)附近配備有15MW的瓦斯電站升壓35kV電壓等級(jí)同電網(wǎng)相連，目前可發(fā)電容量約12000kW。地面和井下主要供電電壓為6kV。寺河110kV變電站平均負(fù)荷為49000kW，最大負(fù)荷為60000kW，向外放射性布置9個(gè)35kV變電站（寺河工廣、寺河?xùn)|風(fēng)井、寺河小東山、寺河三水溝、寺河潘莊、寺河西井區(qū)及金鼎劉莊場(chǎng)地、沁秀坪上和岳城）。井下6KV變電所共有21個(gè)，東區(qū)14個(gè)，西區(qū)7個(gè)。

1.2 技術(shù)背景 傳統(tǒng)的電流保護(hù)技術(shù)采用定值與時(shí)限配合的原則實(shí)現(xiàn)保護(hù)選擇性，這種配合原則已無(wú)法從原理上解決煤礦電網(wǎng)的保護(hù)選擇性問題；隨著礦井供電規(guī)模的增大，越來(lái)越多的礦井電網(wǎng)采用消弧線圈接地方式，而現(xiàn)場(chǎng)的許多保護(hù)裝置仍沿用功率方向型漏電保護(hù)技術(shù)原理，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，則勢(shì)必造成系統(tǒng)“誤動(dòng)”現(xiàn)象頻繁。

針對(duì)上述技術(shù)難題，筆者采用智能零時(shí)限電流保護(hù)、光纖差動(dòng)保護(hù)和改進(jìn)型零序?qū)Ъ{原理的漏電保護(hù)技術(shù)，從原理上解決了礦井電網(wǎng)的“越級(jí)跳閘”問題。智能零時(shí)限電流保護(hù)技術(shù)不需要定值和時(shí)限的嚴(yán)格配合，采用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)自下而上地傳遞保護(hù)故障信息的方法實(shí)現(xiàn)保護(hù)的選擇性；改進(jìn)型零序?qū)Ъ{原理的漏電保護(hù)能自適應(yīng)礦井電網(wǎng)的中性點(diǎn)接地方式；井下應(yīng)用的綜合保護(hù)裝置采用高性能的軟硬件平臺(tái)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，提高了保護(hù)裝置的可靠性和適用性。通過長(zhǎng)期的現(xiàn)場(chǎng)試運(yùn)行證明，能有效地解決礦井電網(wǎng)存在的技術(shù)問題，提高煤礦供電系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。繼電保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理

2.1 設(shè)計(jì)目標(biāo) ①采用新型的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)技術(shù)，解決煤礦井下供電系統(tǒng)繼電保護(hù)選擇性和速動(dòng)性的矛盾，從根本上解決礦井電網(wǎng)繼電保護(hù)的“越級(jí)跳閘”問題，提高煤礦供電系統(tǒng)可靠性和安全性，為煤礦安全生產(chǎn)提供有力保障。②采用新型的漏電保護(hù)技術(shù)，解決礦井電網(wǎng)漏電保護(hù)的可靠性問題，避免漏電保護(hù)動(dòng)作不可靠造成的系統(tǒng)保護(hù)“誤動(dòng)”和“越級(jí)跳閘”，提高供電系統(tǒng)可靠性。③構(gòu)建集成的礦用電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，系統(tǒng)集成先進(jìn)的繼電保護(hù)、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、視頻監(jiān)控、語(yǔ)音通信等多項(xiàng)技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控礦井電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，提高礦井電網(wǎng)的自動(dòng)化水平、運(yùn)行效率和經(jīng)濟(jì)效益，為礦井電網(wǎng)的安全運(yùn)行提供決策支持。

2.2 繼電保護(hù)系統(tǒng)技術(shù)簡(jiǎn)介 ①概述。井下防“越級(jí)跳閘”系統(tǒng)采用光纖差動(dòng)保護(hù)和智能零時(shí)限電流保護(hù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。MPR303S光纖差動(dòng)保護(hù)裝置、MPR304S智能零時(shí)限電流保護(hù)裝置、KHL127礦用保護(hù)通信服務(wù)器和專用保護(hù)通信網(wǎng)絡(luò)組成井下防“越級(jí)跳閘”系統(tǒng)。MPR300S系列礦用保護(hù)裝置、KJ38-F電力監(jiān)控分站和電力監(jiān)控通信網(wǎng)絡(luò)組成井下電網(wǎng)電力監(jiān)控系統(tǒng)，與電力監(jiān)控中心配合實(shí)現(xiàn)井下電網(wǎng)電力監(jiān)控系統(tǒng)。②智能零時(shí)限電流保護(hù)技術(shù)。智能零時(shí)限電流保護(hù)技術(shù)用于防“越級(jí)跳閘”系統(tǒng)。智能零時(shí)限電流保護(hù)采用網(wǎng)絡(luò)保護(hù)技術(shù)，通過保護(hù)裝置間的智能通信，檢測(cè)故障區(qū)域和故障定位，實(shí)現(xiàn)上、下級(jí)保護(hù)的配合。智能零時(shí)限電流保護(hù)系統(tǒng)由MPR304S智能終端和KHL127礦用通信服務(wù)器組成，保護(hù)原理如圖1所示。

將供電網(wǎng)中的MPR304S保護(hù)裝置按物理位置（進(jìn)線、出線和聯(lián)絡(luò)開關(guān)）劃分為多級(jí)保護(hù)系統(tǒng)，每臺(tái)MPR304S保護(hù)裝置有兩對(duì)光纖接口，其中一對(duì)光纖接口通過點(diǎn)到點(diǎn)通信方式與通信服務(wù)器對(duì)應(yīng)母線的光纖接口板連接、聯(lián)絡(luò)保護(hù)裝置的兩對(duì)光纖接口分別與服務(wù)器對(duì)應(yīng)母線的接口板連接、進(jìn)線保護(hù)裝置的另一對(duì)光纖接口與上級(jí)變電站的出線保護(hù)裝置的一對(duì)光纖接口相連。

系統(tǒng)中所有保護(hù)裝置的速斷保護(hù)均可設(shè)置為零時(shí)限，保護(hù)定值可按保證靈敏度整定，且不需要上、下級(jí)保護(hù)定值的嚴(yán)格配合。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，相關(guān)的保護(hù)裝置可能同時(shí)啟動(dòng)，當(dāng)達(dá)到保護(hù)定值時(shí)，距離故障點(diǎn)最近的本級(jí)保護(hù)裝置動(dòng)作，并通過服務(wù)器的光纖接口電路進(jìn)行邏輯判斷，同時(shí)逐級(jí)向上級(jí)保護(hù)傳遞保護(hù)故障信息，上級(jí)保護(hù)裝置收到保護(hù)故障信號(hào)后與下級(jí)保護(hù)裝置建立通信，實(shí)時(shí)檢測(cè)下級(jí)保護(hù)的動(dòng)作情況，等待距離故障點(diǎn)最近的開關(guān)跳閘，若跳閘成功則故障信號(hào)自動(dòng)消失，若跳閘不成功則經(jīng)短延時(shí)（保護(hù)動(dòng)作時(shí)間+斷路器固有動(dòng)作時(shí)間，可整定）由上級(jí)保護(hù)裝置切除故障。③光纖差動(dòng)保護(hù)技術(shù)。光纖差動(dòng)保護(hù)技術(shù)用于防“越級(jí)跳閘”系統(tǒng)，其保護(hù)原理如圖2所示。在上、下級(jí)變電站的進(jìn)、出線開關(guān)成對(duì)配置MPR303S光纖差動(dòng)保護(hù)裝置，并在保護(hù)裝置間設(shè)置光纖通信信道。當(dāng)供電線路發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)（D1、D2、D3），線路差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，供電線路兩側(cè)開關(guān)跳閘，切除線路故障；當(dāng)發(fā)生供電線路區(qū)外故障時(shí)（D4、D5、D6），線路光纖差動(dòng)保護(hù)不動(dòng)作，而由對(duì)應(yīng)的出線保護(hù)裝置切除故障（但D6點(diǎn)的母線短路故障只能由G0或G1保護(hù)的時(shí)限過流后備保護(hù)切除），實(shí)現(xiàn)防“越級(jí)跳閘”功能。

光纖差動(dòng)保護(hù)為供電系統(tǒng)防止“越級(jí)跳閘”提供了又一種技術(shù)選擇。光纖差動(dòng)保護(hù)可與智能零時(shí)限電流保護(hù)系統(tǒng)配合應(yīng)用，即各變電站進(jìn)出線之間采用光纖差動(dòng)保護(hù)實(shí)現(xiàn)故障隔離，變電站內(nèi)部采用智能零時(shí)限電流保護(hù)，如圖3所示。

目前許多在用的礦用保護(hù)裝置所采用的漏電保護(hù)原理仍使用“功率方向型”、少數(shù)采用其他漏電保護(hù)原理。由于礦井電網(wǎng)的規(guī)模越來(lái)越大，系統(tǒng)電容電流遠(yuǎn)大于《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的允許值，因此，礦井電網(wǎng)大多采用消弧線圈接地方式，用以補(bǔ)償系統(tǒng)電容電流，在這種狀況下，如仍使用功率方向型漏電保護(hù)原理的保護(hù)裝置，則勢(shì)必造成系統(tǒng)漏電保護(hù)“誤動(dòng)”現(xiàn)象頻繁發(fā)生。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施

3.1 防“越級(jí)跳閘”系統(tǒng)設(shè)計(jì) 本方案采用智能零時(shí)限電流保護(hù)配合光纖差動(dòng)保護(hù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)寺河礦井下東二盤區(qū)6KV變電所供電系統(tǒng)的防“越級(jí)跳閘”系統(tǒng)，解決井下電網(wǎng)的“越級(jí)跳閘”問題。

MPR304S數(shù)字式礦用綜合保護(hù)裝置內(nèi)置智能零時(shí)限電流保護(hù)和光纖差動(dòng)保護(hù)功能，可通過保護(hù)裝置的菜單設(shè)置保護(hù)功能。地面35KV變電所的下井線路更換2臺(tái)DPR362LF光纖差動(dòng)保護(hù)裝置與井下變電所的進(jìn)線開關(guān)保護(hù)裝置配合實(shí)現(xiàn)光差保護(hù)。

智能零時(shí)限電流保護(hù)功能需要MPR304S礦用綜合保護(hù)裝置和KHL127礦用電流保護(hù)控制器配合完成，井下每臺(tái)高壓防爆開關(guān)需要更換為MPR304S綜合保護(hù)裝置、每個(gè)井下變電所需配置1臺(tái)KHL127控制器。保護(hù)通信網(wǎng)絡(luò)具有通道監(jiān)視功能，當(dāng)通信中斷時(shí)不影響MPR304S保護(hù)裝置的本身的常規(guī)保護(hù)功能，并可在保護(hù)裝置上顯示通信中斷信息，同時(shí)通過監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)將信道中斷信息上傳至電力監(jiān)控中心。

防“越級(jí)跳閘”保護(hù)系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)和電力監(jiān)控通信網(wǎng)絡(luò)使用獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)信道，以保證系統(tǒng)具有可靠的通信。

3.2 實(shí)施方案 寺河礦井下6KV供電系統(tǒng)東二盤區(qū)變電所，共有高壓防爆開關(guān)10臺(tái)，需要進(jìn)行改造更換MPR304S綜合保護(hù)裝置。主要設(shè)備配置如下：

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3.3 實(shí)例說(shuō)明 2013年5月28日17：41分該礦準(zhǔn)備二隊(duì)三組動(dòng)力移變高壓側(cè)發(fā)生三相短路事故，導(dǎo)致東二變電所8#高開短路跳閘（延時(shí)0s），所內(nèi)10#電源高開顯示“邏輯信號(hào)動(dòng)作”故障，但未跳閘，地面35KV站620#柜報(bào)“整組起動(dòng)”故障，一次側(cè)電流動(dòng)作值為6204.05A，故障動(dòng)作延時(shí)0.1s（過流I段整定值為4500A，延時(shí)0.12s），由于未達(dá)到短路整定延時(shí)，所以地面35KV站620#柜未跳閘。

準(zhǔn)備二隊(duì)三組動(dòng)力移變高壓側(cè)發(fā)生三相短路，動(dòng)作電流較大達(dá)到短路速斷整定值，動(dòng)作時(shí)間未達(dá)到地面變電所620#柜整定延時(shí)但達(dá)到了井下變電所10#電源開關(guān)電流速斷保護(hù)延時(shí)定值，邏輯閉鎖壓板已投入，8#高開跳閘，故障消除后電流速斷保護(hù)閉鎖解鎖時(shí)間滿足要求，故而將跳閘等級(jí)限制在井下變電所分開關(guān)電源側(cè)（也可以說(shuō)成電源開關(guān)負(fù)荷側(cè)），實(shí)現(xiàn)了防越級(jí)跳閘的功能。結(jié)論

寺河礦井下變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)融入了智能零時(shí)限電流保護(hù)、光纖差動(dòng)電流保護(hù)、改進(jìn)型零序?qū)Ъ{原理的漏電保護(hù)所組成的防“越級(jí)跳閘”電力自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)等多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，所采用的先進(jìn)技術(shù)致力于解決當(dāng)前礦井電網(wǎng)存在的小電流接地系統(tǒng)漏電保護(hù)（接地保護(hù)）的可靠性技術(shù)難題。

參考文獻(xiàn)：

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