浅谈短距离线路保护越级跳闸引起的事故分析

2016-05-19新疆天富能源股份有限公司电力调度中心石河子市832000马伟波

石河子科技 2016年6期

（新疆天富能源股份有限公司电力调度中心，石河子市，832000）马伟波

（新疆天富能源股份有限公司电力调度中心，石河子市，832000）马伟波

针对短距离供电的工业用户，在变电所出线断路器和用户侧断路器保护整定上失去选择性，根据规定要求，变电所出线断路器保护速动段可以设置短延时。但由于用户对设备的运行维护不到位，常发生用户侧故障越级至变电所断路器跳闸的情况，对电网造成的冲击损失较大。对此类事件进行分析后，根据用户性质来整定保护，可以有效减少用户故障造成的损失。

短距离线路；保护；用户；故障

1 概述

近年来，石河子市经济发展迅速，工业用电用户数量也快速增长。石河子电网的变电所一般建在负荷中心，采用电缆或架空线短距离专线为用户供电。据统计供电距离约1公里的10千伏用户专线有39条，35千伏有19条，110千伏有5条。其中，10千伏短距离用户专线主要分布在市区。

对于短距离线路，因为距离太短，在上下级断路器的电流保护会失去选择性。根据保护整定的相关规定，线路速动段保护无法躲过变压器其他侧母线故障时，速动段保护可以经一短时限动作。石网对于短距离线路的保护整定，一般都是在变电所出线侧断路器的速断保护设置一短时限延时。

2 短距离线路故障分析

2.1 主线路上故障

此时，变电所出线断路器速断保护经短延时动作跳闸，切除故障。但故障点距母线近，故障电流较大，从故障发生到保护动作断路器跳闸的这一段时间，会造成母线电压持续大幅下降，其母线上所带其他用户会因电压的突降的时间过长而生产中断。

2.2 用户侧故障

用户侧一般设有进线断路器和分支断路器，其速动段保护均无延时，一般均可选择性瞬时切除故障，对变电所母线冲击时间短，其他用户大多可躲过故障冲击。对于近些年的运行统计，短距离用户专线的主线故障很少发生，此类线路距离短，且10千伏电压等级的均为电缆线路，发生故障概率相对较低。而大部分故障发生在用户侧，比如母线短路、开关爆炸、变压器以及其他高压设备故障等。

用户侧故障虽然较多，如果用户侧断路器能够正确跳闸，及时切除故障，既能对减少自身损失，也会减小对其他用户的影响。但近几年发生了几起用户侧故障，而用户侧断路器拒动的情况，变电所出线断路器的带延时的速动段保护动作跳闸，切除故障，不可避免的会对其他用户产生影响，造成很大的经济损失。

3 短距离线路故障举例

3.1 事件1

2016年3月14日11 :04，富鑫变110千伏晶硅一线距离Ⅰ段保护动作，断路器跳闸。市区110千伏电网内所有电厂均报冲击，多家用户因冲击而生产中断，又正值冬季供暖期，市区47座换热站受冲击停运，个别小区配电室的低压断路器带低压脱扣功能的，低压断路器跳闸，造成该片区停电（见图1）。

图1 富鑫变接线图

经查用户晶鑫硅业一台硅炉C相故障，晶鑫硅业侧故障硅炉的断路器保护拒动，越级到富鑫变110千伏晶硅Ⅰ线断路器保护动作跳闸。110千伏晶硅一线长度只有0.6km，当时在富鑫变的110千伏晶硅一线保护整定时，考虑到与炉变断路器的配合，其第一段保护设有150ms的延时，又因短路电流大，富鑫变距市区电气距离近，所以才对市区110千伏系统冲击那么大。

考虑到用户侧的生产性质，短时停电对产品的生产影响不大，于是，保护科对富鑫变110KV晶硅一线保护重新整定，改为第一段保护无延时动作。当用户侧有故障时，富鑫变侧110KV晶硅一线无延时切除该线路所有负荷，当用户确认故障隔离后，再恢复送电。

3.2 事件2

2016年7月19日07 :55，城东变10千伏天富园A线过流Ⅰ段保护动作，开关跳闸。城东变站内负荷由2.5MW甩至8MW。本站所带工业用户均报瞬间失压，生产设备全停。（见图2）

图2 城东变接线图

10KV天富园A线联接有三个分接箱，每个分接箱带有一家工业用户，且均为双电源用户。#2电缆分接箱所带的一家用户距城东变不足一公里，该用户低压母线短路，厂内高压进线断路器保护拒动，# 2分接箱内该分支断路器保护也拒动，直至城东变保护动作，断路器跳闸，才切除故障。当时保护整定时，同样考虑各级断路器的时间配合，其过流一段保护设有300ms的延时，致使该站10千伏电压较长时间大幅下降，造成其他工业用户设备跳闸，生产中断。