（新疆天富能源股份有限公司電力調(diào)度中心，石河子市，832000）馬偉波

淺談短距離線路保護越級跳閘引起的事故分析

（新疆天富能源股份有限公司電力調(diào)度中心，石河子市，832000）馬偉波

針對短距離供電的工業(yè)用戶，在變電所出線斷路器和用戶側(cè)斷路器保護整定上失去選擇性，根據(jù)規(guī)定要求，變電所出線斷路器保護速動段可以設(shè)置短延時。但由于用戶對設(shè)備的運行維護不到位，常發(fā)生用戶側(cè)故障越級至變電所斷路器跳閘的情況，對電網(wǎng)造成的沖擊損失較大。對此類事件進行分析后，根據(jù)用戶性質(zhì)來整定保護，可以有效減少用戶故障造成的損失。

短距離線路；保護；用戶；故障

1 概述

近年來，石河子市經(jīng)濟發(fā)展迅速，工業(yè)用電用戶數(shù)量也快速增長。石河子電網(wǎng)的變電所一般建在負荷中心，采用電纜或架空線短距離專線為用戶供電。據(jù)統(tǒng)計供電距離約1公里的10千伏用戶專線有39條，35千伏有19條，110千伏有5條。其中，10千伏短距離用戶專線主要分布在市區(qū)。

對于短距離線路，因為距離太短，在上下級斷路器的電流保護會失去選擇性。根據(jù)保護整定的相關(guān)規(guī)定，線路速動段保護無法躲過變壓器其他側(cè)母線故障時，速動段保護可以經(jīng)一短時限動作。石網(wǎng)對于短距離線路的保護整定，一般都是在變電所出線側(cè)斷路器的速斷保護設(shè)置一短時限延時。

2 短距離線路故障分析

2.1 主線路上故障

此時，變電所出線斷路器速斷保護經(jīng)短延時動作跳閘，切除故障。但故障點距母線近，故障電流較大，從故障發(fā)生到保護動作斷路器跳閘的這一段時間，會造成母線電壓持續(xù)大幅下降，其母線上所帶其他用戶會因電壓的突降的時間過長而生產(chǎn)中斷。

2.2 用戶側(cè)故障

用戶側(cè)一般設(shè)有進線斷路器和分支斷路器，其速動段保護均無延時，一般均可選擇性瞬時切除故障，對變電所母線沖擊時間短，其他用戶大多可躲過故障沖擊。對于近些年的運行統(tǒng)計，短距離用戶專線的主線故障很少發(fā)生，此類線路距離短，且10千伏電壓等級的均為電纜線路，發(fā)生故障概率相對較低。而大部分故障發(fā)生在用戶側(cè)，比如母線短路、開關(guān)爆炸、變壓器以及其他高壓設(shè)備故障等。

用戶側(cè)故障雖然較多，如果用戶側(cè)斷路器能夠正確跳閘，及時切除故障，既能對減少自身損失，也會減小對其他用戶的影響。但近幾年發(fā)生了幾起用戶側(cè)故障，而用戶側(cè)斷路器拒動的情況，變電所出線斷路器的帶延時的速動段保護動作跳閘，切除故障，不可避免的會對其他用戶產(chǎn)生影響，造成很大的經(jīng)濟損失。

3 短距離線路故障舉例

3.1 事件1

2016年3月14日11 :04，富鑫變110千伏晶硅一線距離Ⅰ段保護動作，斷路器跳閘。市區(qū)110千伏電網(wǎng)內(nèi)所有電廠均報沖擊，多家用戶因沖擊而生產(chǎn)中斷，又正值冬季供暖期，市區(qū)47座換熱站受沖擊停運，個別小區(qū)配電室的低壓斷路器帶低壓脫扣功能的，低壓斷路器跳閘，造成該片區(qū)停電（見圖1）。

圖1 富鑫變接線圖

經(jīng)查用戶晶鑫硅業(yè)一臺硅爐C相故障，晶鑫硅業(yè)側(cè)故障硅爐的斷路器保護拒動，越級到富鑫變110千伏晶硅Ⅰ線斷路器保護動作跳閘。110千伏晶硅一線長度只有0.6km，當時在富鑫變的110千伏晶硅一線保護整定時，考慮到與爐變斷路器的配合，其第一段保護設(shè)有150ms的延時，又因短路電流大，富鑫變距市區(qū)電氣距離近，所以才對市區(qū)110千伏系統(tǒng)沖擊那么大。

考慮到用戶側(cè)的生產(chǎn)性質(zhì)，短時停電對產(chǎn)品的生產(chǎn)影響不大，于是，保護科對富鑫變110KV晶硅一線保護重新整定，改為第一段保護無延時動作。當用戶側(cè)有故障時，富鑫變側(cè)110KV晶硅一線無延時切除該線路所有負荷，當用戶確認故障隔離后，再恢復(fù)送電。

3.2 事件2

2016年7月19日07 :55，城東變10千伏天富園A線過流Ⅰ段保護動作，開關(guān)跳閘。城東變站內(nèi)負荷由2.5MW甩至8MW。本站所帶工業(yè)用戶均報瞬間失壓，生產(chǎn)設(shè)備全停。（見圖2）

圖2 城東變接線圖

10KV天富園A線聯(lián)接有三個分接箱，每個分接箱帶有一家工業(yè)用戶，且均為雙電源用戶。#2電纜分接箱所帶的一家用戶距城東變不足一公里，該用戶低壓母線短路，廠內(nèi)高壓進線斷路器保護拒動，# 2分接箱內(nèi)該分支斷路器保護也拒動，直至城東變保護動作，斷路器跳閘，才切除故障。當時保護整定時，同樣考慮各級斷路器的時間配合，其過流一段保護設(shè)有300ms的延時，致使該站10千伏電壓較長時間大幅下降，造成其他工業(yè)用戶設(shè)備跳閘，生產(chǎn)中斷。

4 短距離線路保護整定建議

從以上兩起事件可以看出，有些用戶對自身高壓設(shè)備運行維護不到位，如出現(xiàn)保護裝置異?；蚩刂苹芈饭收喜荒芗皶r發(fā)現(xiàn)和處理。所以應(yīng)根據(jù)用戶的實際情況來整定變電所出線的保護。

對于雙電源用戶，變電所側(cè)出線斷路器保護與用戶側(cè)斷路器保護可同時無延時動作，用戶值班人員對廠內(nèi)設(shè)備初步檢查后可用備用電源快速恢復(fù)供電?；蛘哂脩艨筛鶕?jù)其生產(chǎn)性質(zhì)，停電的損失等情況選擇備自投裝置，已減少損失。

對于單電源用戶，停電后雖有損失，但不及變電所所帶其他停電損失嚴重的，變電所側(cè)出線斷路器保護與用戶側(cè)斷路器保護可同時無延時動作，以減少對其他用戶沖擊。

對于單電源用戶，負荷等級較高，停電后會造成產(chǎn)品報廢、設(shè)備損壞，損失嚴重程度要大于變電所所帶其他用戶，此時可以將變電所出線斷路器保護設(shè)有一延時，當用戶側(cè)某分支故障，且該分支斷路器又可以正確跳閘時，可使該用戶其他負荷不停電，以減少損失。

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