低压故障造成供电线路越级跳闸的原因分析及解决对策

摘要：近些年以来，随着某企业发展的需要，库区新增建筑物增加，电力需求不断增大，整个供配电系统发展也较快。确保电力系统供电安全关系到企业生产经营活动，职工正常生活的大事。所以，做好电力安全工作特别重要。但是最近也出现一些较大的电力事故，如由于低压线路故障造成高压系统微机保护装置越级跳闸就是其中一个典型的例子，本文就对事故发生的原因进行分析，找出供电系统越级跳闸的主要原因，以及解决问题的对策。

关键词：低压故障;越级跳闸;原因;对策

1 前言

近些年，随着某企业发展的需要，库区新增建筑物5栋，其中动力中心1栋，仓库2栋，水泵房1栋，生产车间1栋，污水处理设备1套。随着库区新增建筑物增加，电力供需矛盾不断增大，近期对库区配电室进行了搬迁、升级改造供配电设备和变压器扩容，提高了库区整个供配电系统保障能力。配电室增设了微机保护装置，为供电系统安全稳定运行提供了重要保证。

本文分析了库区的几次越级跳闸事故，通过分析提出技术可行、经济合理的解决方案。

2 故障简介

2.1故障前运行方式

故障发生前供电系统运行方式如图1所示。10kv线路2两侧开关DL0、DL1合闸位、DL2分闸位，变压器T1运行，其低压侧开关QF1、QF2、QF3合闸位。

2.2 故障情况

2019年9月9日1时13分，配电室10kv线路过流保护动作，动作值3.47A，跳开开关DL1，开关QF1、QF2、QF3均未动作。

8时54分，配电室10kv线路速断保护动作，动作值5.56A，跳开开关DL1，开关QF1、QF2、QF3均未动作。

9时26分，配电室10kv线路速断保护动作，动作值6.40A，跳开开关DL1，开关QF1、QF2、QF3均未动作。

10时40分，配电室10kv线路速断保护动作，动作值7.61A，跳开开关DL1，开关QF1、QF2、QF3均未动作。

3 事故分析

3.1保护定值及装置信息

配电室配置高压开关柜有进线柜1台，计量柜1台，PT柜1台，出线柜2台，500kvA变压器2台，其中1台未启用。变压器容量Sn为500kvA，电压为10/0.4kv，接线方式D/Y11，短路阻抗Uk为4%。

10kv线路配电室配置DL0为某企业生产的YJB600-XL智能保护装置，CT变比200/5，定值设定如下：

电流速断  6A;速断时间  0

电流Ⅱ段  2A;Ⅱ段时间  0.2S

DL1为某企业生产的YJB600-PB智能保护装置，CT变比100/5，定值设定如下：

电流速断5.4A;速断时间  0

电流Ⅱ段  1.8A;Ⅱ段时间  0.2S

3.2保护动作行为分析

第一次事故时10kv高压侧微机保护装置DL1采集的电流为3.47A，由标准设计图集12SDX101-2中表3-1变压器高压侧短路电流折算公式分别计算三相短路电流K（3）。

三相短路电流K1（3）折算到10kv侧一次电流为DL1数据×CT变比=3.47×（100/5）=69.4A，折算到低压侧变压器出口处为KT*（10/0.4）×69.4=1735A。

单相接地短路电流K2（1）折算到10kv侧一次电流为3.47×（100/5）=69.4A，折算到低压侧变压器出口处为 （10/0.4）×69.4=3005.02A。其它几次事故依次按照电流折算公式计算如表1所示。

3.3各开关未跳闸原因分析

开关QF1规格型号3WT-1600N/ETU45WT/4P，额定为电流In=1250A，K2（3）处三相短路电流计算值为16.5051KA，施工图设计QF1长延时脱扣电流Izd1=0.8In，短延时脱扣电流Izd2=4In，瞬时脱扣电流Izd3=8In，过负荷电流Izd4=0.4In。经查询标准图集19DX101-1表5.4干式变压器与断路器配合表500KVA干式变压器低压侧的总保护断路器参数选择应该为MCCB，Inm=1000A，Ics=50KA，3P。经分析论证错误一是施工图设计的额定电流1250A过大，错误二是开关QF1各档位拨码开关选择错误，导致开关QF1整定值设置过大，低压线路发生三相短路故障时其未发生跳闸。

开关QF2规格型号3VL250N/3P，K3（3）处三相短路电流计算值为12.5471KA，施工图设计额定电流In=250A，Izd1=1In。经分析论证开关QF2选型正确，但整定值各档位拨码开关选择错误，导致开关QF2整定值设置过大，低压线路发生三相短路故障时其未发生跳闸。

开关QF3规格型号DZ47-60MC3P 32A，K4（3）处三相短路电流计算值为494A，施工图设计额定电流In=32A，Ii=9.6In。经分析论证开关QF3开关选型错误，此开关仅有短路和过载保护，电力电缆VV 5*6截面积过小，导致低压线路发生三相短路故障时其未发生跳闸。

4 解决低压故障造成高压线路跳闸的措施

（1）调整微机保护整定值，解决保护动作频繁造成跳闸问题

在目前的整個配电系统中，配电线路和电力设备基本是采用一段保护和二段保护的方式。其中二段保护是指电流保护，而整定方式是依据多个最大负荷电流来确定的，在二段保护里，一旦整定值低于线路尾端的金属短路电流，临近电源的线路就容易出现单相接地或者相间放电，由此故障造成电力跳闸，影响电力安全。

（2）调整开关QF1、QF2的整定值，满足线路保护要求。

（3）更换开关QF3，满足线路保护要求。

（4）更换污水处理站电源进线L3，使其线径大于16mm2以上，减小低压回路的阻抗值，确保末端线路发生三相短路故障时能够在第一时间使末端开关及时跳闸，保护用电设备安全使用。

参考文献

[1]邓康宁，李建华.核安全备用线路失电原因分析及对策[J].电气应用，2012（06）.

[2]刘亚东.输电线路分布式故障测距理论与关键技术研究[D].上海交通大学，2012.

作者简介

孙青，男，陕西中烟工业有限责任公司宝鸡卷烟厂，工程技术员，副高级工程师。