第一篇：井下電網短路越級跳閘的原因分析和探討

井下電網短路越級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的現狀，針對井下短路故障時越級跳閘的原因進行了分析，并給出了自己認為可行的解決辦法：對于短路故障的越級跳閘提出了一種將井下高壓防爆開關的智能綜合保護器的采樣、處理、輸出等冗余環節作為后備保護，加以直接的電流速斷保護的改造方案。實際運表明, 經改造后的BGP 系列高壓防爆開關一定程度上避免了因越級跳閘造成的大面積停電事故，減少了安全隱患, 提高了生產效率；漏電保護的改造基本上滿足了漏電故障準確跳閘的要求，提高了供電的安全性和可靠性。關鍵詞：井下供電、短路故障、越級跳閘、內容：

煤礦井下發生短路故障時，地面35/ 6 kV 變電站高壓開關柜發生動作，但井下普遍使用的配有智能綜合保護器的 BGP 系列高壓防爆開關卻不發生保護瞬動跳閘，而是在上一級電源短路保護速斷跳閘后，才導致高壓防爆開關失壓跳閘。井下由于高壓線路鋪設較短，高壓設備之間間隔相對不大，故障點一般距離各個高壓配電點都不太遠，很容易造成或者發生多級高壓饋電開關同時跳閘，這各是煤礦井下電網的一個普遍弊端。因而在井下電網發生短路故障的時候頻繁出現越級跳閘。（同時，井下供電系統發生漏電故障時漏電保護因不能準確地判斷故障線路，也可以造成高壓防爆開關誤動或拒動等現象）。由于越級停電跳閘影響范圍大，給故障的查找和供電的恢復帶來麻

煩，直接影響安全生產。為此，深入分析越級跳閘保護機理, 對煤礦井下連續供電、確保安全生產具有十分重要的意義。

1、煤礦井下電網越級跳閘的原因及分析 1.1 煤礦井下電網越級跳閘的原因

煤礦井下目前使用的高壓防爆開關在選型上沒有與地面變電所的供電設備合理配套, 特別是沒有合理地整定保護器的配合。由于煤礦井下供電的特殊性, 即速斷保護的無時限特性, 更給保護器的選用和整定帶來了技術難題：目前國內的短路保護要求動作時間小于 0.2 s，也就是直接向煤礦井下供電的最上一級開關的短路保護動作時間為0.2 s, 在如此短的時間內實現保護器時間上的配合, 無論在理論上還是在現有設備的制作水平上都很難實現。1.2 煤礦井下電網越級跳閘的分析

煤礦井下目前使用的高壓防爆開關動作時間=保護器動作時間+ 高壓防爆開關固有動作時間。保護器動作時間 = 保護采樣時間 + 單片機處理時間 + 繼電器輸出時間= 0.04 + 1/∞+ 0.02=0.06(s)高壓防爆開關固有動作時間= 24 V 跳閘電磁鐵的動作時間+跳閘機構動作時間+真空斷路器動作時間= 0.08+ 0.1+ 8/(1 000×1)= 0.188(s)當發生短路時總的速斷動作時間為保護動作時間 = 保護器動作時間 + 高壓防爆開關動作時間 = 0.06+ 0.188= 0.248(s)就開關和保護器本身來講，動作時間均滿足要求，但當開關和保護器一起配套使用時，保護動作時間卻大于0.2 s，即0.248 s。

目前，煤礦地面向井下供電的最上一級高壓開關柜總的速斷動作

時間一般都要小于0.2 s。

由于煤礦地面的高壓開關柜和井下的高壓防爆開關在一起配套使用，當井下發生短路故障時，地面的高壓開關柜動作快于井下的高壓防爆開關，因而造成煤礦井下越級跳閘現象。

2、煤礦井下電網越級跳閘的解決方法

高壓供電速斷越級跳閘的解決方法

(1)如果能對BGP系列高壓防爆開關動作時間進行改造，縮短保護動作時間，將井下高壓防爆開關的智能綜合保護器的采樣、處理、輸出等冗余環節作為后備保護，加以直接的電流速斷保護，電流繼電器采用比原有保護裝置動作時間更快的電流繼電器，嘗試的改造如下：即將高壓防爆開關原電流互感器 2K1、2K2 去電流源部分不用，新增加2個DL-32 型電流繼電器作為短路保護的主保護，原高壓防爆開關短路保護作為后備保護。改造后的BGP 系列高壓防爆開關原理如圖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 系列高壓防爆開關原理圖

改造后的BGP 系列高壓防爆開關由于短路保護直接作用于電流繼電器，縮短了開關短路保護速斷的跳閘時間，增大了井下高壓防爆開關的動作幾率, 大大減少了越級跳閘的幾率。

(2)完善保護整定：優化煤礦地面與井下的配合方案，在滿足保護可靠系數的條件下，地面可適當放大速斷保護定值，同時盡量縮小過流保護時限定值，使入井回路電纜采取保護實現分段保護，在滿足設備運行的前提下，井下盡量縮小速斷保護定值，并且保證保護配合不存在死區，逐級的保護整定按實際情況進行降級整定，正確的整定是預防越級跳閘的領一各有效手段。

3、結語

本文主要分析了煤礦井下發生短路越級跳閘的原因，并提出了個人理解的兩個解決方法。但是在實際使用中，保護器的改造難度也是相當的大，操作起來也比較困難。不過現在已經有一些科研機構（濟源礦用），已經研發出相對比較靈敏的保護器，如果外加串聯安裝這種保護裝置，理論上是可以有效地預防越級跳閘，提高了供電的安全性。

第二篇：越級跳閘成因及防范對策

越級跳閘成因及防范對策探討淺談

繼電保護是電力系統的重要組成部分，是保證電網安全穩定運行的重要手段。隨著集團各公司電力系統的不斷發展和電力系統故障對安全生產帶來的巨大損失，對繼電保護動作正確性的要求越來越高。作為專業管理和執行部門對保護定值的正確性、保護裝置的可靠性及二次回路的完好性越來越重視，判斷電力系統保護優劣的一個重要依據就是當電力系統故障時是否會發生越級跳閘，此次協會會議的主題就是探討如何防止越級跳閘，就這個主題談一下自己的膚淺的認識：

一、越級跳閘的成因：

1、名詞術語：

越級跳閘：是指電力系統故障時，應由保護整定優先跳閘的斷路器來切除故障，但因故由其它斷路器跳閘來切除故障，這樣的跳閘行為稱為越級跳閘。

2、越級跳閘的成因：

（1）、保護定值整定不當，特別是上下級保護定值配合不當，當下級發生故障時本級保護不動作或上下級保護同時動作；

案例一：2002年10月楚星硫磺制酸10KV站2000KW主風機在啟動過程中因熱變電阻柜多次啟動后水阻沸騰而發生三相短路，主風機出線柜和10KV進線柜同時跳閘，至使磷復肥系統斷電停車。事故后經查，主風機出線柜差動速斷整定為16.88A，時限0S，（變比為200/5），折算到一次側電流為675.2A；一段進線柜速斷整定值為17.32A，時限為0S，（變比為1000/5），折算到一次側電流為3464A，而裝置上的故障電流記錄為10.23KA，所以當饋出線發生故障時兩級保護同時動作?，F將進線柜速斷保護改為49.34A，時限0.3S，短延時定值15.52A，時限0.5S，長延時定值為8.36A，時限9S，當2004年1#尾氣風機電機接線盒處發生三相弧光短路時，本柜保護可靠動作，沒有發生越級現象。

案例二：2005年11月3日，磷復肥6#磨機（10KV繞線電機，功率900KW）轉子滑環在啟動時擊穿，本柜保護未動作，而使陽合嶺變電站嶺02線二段過流動作將嶺02磷銨線跳掉，事故后查6#磨機保護定值發現電流速斷為23.8A，時限0S，反時限過流3.4A，時限2.44S，（變比為100/5），延時30S，陽合嶺嶺02線過流二段定值為5.2A，時限為1.5S，（變比為150/5），當電機滑環短路時，電機處于帶載堵轉直接啟動，但由于滑環不是三相金屬固接同時磨機是重載設備，所以滑環故障啟動時啟動電流達不到速斷動作值，又達不到反時限動作時間，查陽合嶺嶺02線動作值為10.23A，折算到一次側電流為306.9A，此值達不到6#磨機速斷定值，但滿足嶺02線二段過流動作值，當時限達到1.5S時使其動作跳閘。現將速斷定值改為11.8A，當12月28日6#磨機再次發生滑環擊穿時，本柜速斷保護可靠動作沒有發生越級事故。

（2）、上下級保護時限配合不當，當發生故障時下級保護時限未到而達到上級時限使上級保護動作；進線與出線的繼電保護的整定值和時限的配合很重要，否則很容易發生越級跳閘。為了保證電力系統的穩定運行，供電部門對用戶進線的繼電保護要求都比較高，進線的速斷與過流必須滿足上一級電網的要求，時間越短越好。這就給出線開關的保護整定帶來一定困難，有些地方用戶變電站進線與出線的速斷只靠動作電流來配合，速斷沒有時間差，當電網短路容量大時，完全靠動作電流來配合，就容易出現越級跳閘。在變壓器高壓側出現短路故障，其短路電流與母線基本相等，如果速斷沒有時間配合就容易發生越級跳閘，或同時跳閘。當變壓器低壓側出口發生故障，這時就要進行短路電流計算，如果速斷電流整定值過于小，在電網容量很大時，變壓器低壓側出口發生事故時，也容易造成越級跳閘。

進線與出線的過流靠過流值與時間差來保證繼電保護的選樣性。過流配合的時間差一般應小于0、5秒，雖然現在高壓開關都選用真空斷路器，其固有動作時間比較小，但開關的固有動作時間、繼電保護出口時間、中間繼電器的動作時間以及操作機構的動作時間與繼電保護整定時間都有一定關系。所以進線與出線過流保護的時間差整定太小，也容易發生越級跳閘。(3)、繼電保護回路接線錯誤，如將電流繼電器串聯結成并聯而使保護定值增大一倍，將電流繼電器并接結成串接而使保護定值縮小一倍，保護二次回路接線錯誤將速斷接為過流，將過流結為速斷，當回路故障而整定值正確時不能正確動作；

案例三：楚星合成氨2002年增容后，由于系統沒有完善，2003年經過電控部人員的共同努力，將新35KV開關站和6KV開關站相繼投運，在將4#4M20壓縮機供電由老6KV室轉移至新6KV室后，在第一次啟動時本柜速斷保護動作，經檢查電機線路完好，保護回路正確，保護定值無誤，無奈下將速斷定值由電機額定電流的7倍改為8倍，但啟動時依然速斷動作，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，最后通過仔細檢查才發現電流繼電器兩線圈本來為并接的但錯誤接為串接，致使保護定值縮小一倍，將線圈并接并將保護定值恢復后一次啟動成功。

（4）、繼電器、斷路器可動系統卡澀，觸點接觸不良，跳閘線圈燒毀，當保護正常動作時不能接通跳閘回路；

案例四：1998年股份公司8#蘿茨機在運行中燒毀，但其保護短路器沒有動作，脫硫配電室低壓進線開關整定值過大也未動作，致使脫硫變高壓柜保護動作，脫硫配斷電系統停車，事故后經查，8#蘿茨機短路器選用的是正泰公司生產的DW15-630斷路器，但當8#機故障時其沒有動作，用手掀按手動分閘按鈕時斷路器同樣沒有動作，后用起子撬動可動機構后才將斷路器分閘，由此可以判斷是DW15開關分閘機構卡澀，從而導致越級事故的發生。案例五：2004年5月，棗陽化工公司尿素高壓分室發生短路，整個系統各級保護發生拒動，強大的短路電流將電纜溝內電纜燒毀，同時燒毀多面開關柜，通過事后的分析調查和試驗，各級保護拒動的根本原因是保護多年未校驗、繼電器觸點松動氧化接觸不良或不到位、跳閘機構卡澀和跳閘線圈燒毀等多種因素的綜合。

（5）、用于繼電保護的電流互感器參數選擇不當，特別是電流互感器的抗飽和能力不足，當系統的短路電流很大時，電流互感器鐵心將發生嚴重過飽和現象，在穩態對稱短路電流（無非周期分量）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的勵磁阻抗、TA匝數比和剩磁等。在實際的短路暫態過程中，短路電流可能存在非周期分量而嚴重偏移，這可能導致TA嚴重暫態飽和。由電工基礎理論可知，TA在嚴重飽和時，其一次電流中的直流分量很大,使其波形偏于時間軸的一側。鐵心中有剩磁,且剩磁方向與勵磁電流中直流分量產生的磁通方向相同,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周期就飽和了。于是,一次電流全部變為勵磁電流,二次電流幾乎為0。如電流互感器發生磁飽和現象，即使保護定值、保護回路、動作機構和元件完好，當系統發生短路故障時也不能將故障切除，甚至由于不能滿足動穩定和熱穩定的要求而發生爆炸，從而導致發生越級事故。案例六：1998年股份老系統5#冰機在啟動過程中電流互感器發生爆炸，開關柜和油斷路器全部燒毀，6KV室202進線開關跳閘，同時產生的電壓降使生產系統全部停車，臨時將5#冰機開關柜母線切除后恢復送電，事故原因事后分析為系統擴容后短路容量增大，互感器不滿足動熱穩定和磁飽和的要求而爆炸。

（6）、直流系統設計缺陷或故障。常用的直流電源有蓄電池、硅整流、電容儲能三種型式。對各種信號、繼電保護及自動裝置、斷路器的控制、事故照明等提供電源，直流系統的可靠性是保障變電所安全運行的決定條件之一。當直流系統絕緣損壞多點接地或直流電壓過高過低甚至消失，就會引起繼電保護誤動和拒動，特別是直流系統不可靠當電力系統發生故障時將會造成災難性的后果。

案例七：2004年7月，云南華盛化工股份有限公司一員工在對2#壓縮機進行停電操作時，誤將正在運行的1#壓縮機高壓隔離開關拉下，使6KV母線發生短路，短路產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，使主變高低壓側保護和35KV進線保護不能動作，事有湊巧，華坪電力保護因故也拒動，從而導致發生6KV母線和主變全部燒毀的惡性事故。

二、越級跳閘的防范對策（1）、管理措施：

1、加強對供配用電系統的巡回檢查和隱患整改，特別是對高壓和大型用電設備的維護保養，保證供配用電系統的本質安全，以彌補繼電保護的缺陷和不足，系統的短路容量越來越大，定值的準確計算難度也越來越大，存在著很多不確定的因素，即使保護能夠可靠動作，生產設備也會因短路電壓降而跳閘停車，因此，堅強管理，強化責任，避免設備事故是保證電力系統和生產穩定運行的根本；

2、加強對繼電器保護的檢查、維護和校驗。繼電器的可動系統必須動作靈活，觸點接觸牢固可靠。開關及其二次回路檢修完畢，投入運行前，一定要對開關的保護裝置做整組傳動試驗，證明繼電器和回路處于良好工作狀態后，開關才能夠投入運行。同時對所有繼電保護校驗制定專門的制度，成立專職機構和專職人員，定期對繼電保護裝置進行校驗。

3、加強對直流系統的日常管理和維護，對直流用電裝置和饋線經常巡回檢查，發現問題及時處理，防止蓄電池、充電模塊故障和直流接地、直流絕緣擊穿。

（二）、技術措施

1、保護定值的準確計算和根據實際合理設置。目前集團各公司供電系統的配置均為單側電源放射型主接線，電壓的變換分為三個層

面，即高、中、低三層，高壓一般由電力局進行計算和保護的整定，以和上一級電網的的保護配合，我們無權更改。最簡單的方法就以電力公司計算整定的電源進線和主變高低壓側保護定值為依據，在相同電壓等級下，各進線和出線的保護定值應小于其上一級的值，并在時限上要滿足保護整定的階梯性原則。對中壓層，進線開關建議選用帶時限的三段式保護，定值和時限比同等級電壓的上一級保護的??；對變壓器速斷的整定就要進行比較準確的計算，整定過小不能躲過變壓器空載勵磁涌流，整定過大，難于和上級保護配合，建議變壓器的電流保護也采用帶時限的三段式保護，速斷按照躲過低壓母線最大運行方式短路時的電流整定，時限考慮設置為0.3秒（與上級配合）。短延時按照比過流一段電流小的定時限保護，時限取為1.5秒，保證變壓器滿載運行時最大功率的低壓大電機堵轉后不動作。長延時取為1.8倍額定電流，動作時限80S。因電動機跳閘對生產的影響不是很大，而且絕大部分故障都是由電動機引起的，所以必須要保證電動機特別是高壓電動機保護的可靠性和靈敏性，建議電動機的保護采用不帶時限的速斷和過流保護，速斷定值按躲過電機的啟動電流來整定，不建議按一般的經驗以7~8倍的額定電流來整定，而應以電機的實際啟動電流稍大來整定，過流可根據電機的實際運行負荷來整定，但一般不應超過電機額定電流1.2倍，因高壓機保護齊全且負荷運行穩定，具體的整定可按保護的配置視情況整定，但應以保證電機安全運行為前提，低壓電機因受各種原因的影響或為了滿足生產的需要，運行極不規范，因此沒有固定的整定模式，但應確保電機或線路故障時能可靠動作，否則因低壓故障也會越級到高壓。

2、正確選用保護元器件，對現有不滿足保護選擇性、靈敏性要求和安全的元件逐步淘汰更換，如將常規電磁保護改為微機繼保，將油開關改為真空開關或SF6開關，將電磁操作機構改為彈操機構以減少保護固有的動作時間；盡量選用較大的變比、較強帶載能力、較高的10%飽和倍數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線，對于繼電保護裝置安裝在控制室內的配電所，當控制室與高壓開關柜（電流互感器安裝在高壓開關柜內）較遠時，會使得二次阻抗變大，可將保護改裝在高壓開關柜上。

3、對陳舊的直流系統進行更新改造，同時對傳統的直流饋線接線方式進行變革，不斷提高直流系統的健康水平。同時要加強直流系統的維護和管理，如：3．1當常規變電所中的時間繼電器延時接點間經常帶有不同極性的電位時，應再串人時間繼電器的一對瞬動常開接點，如果時間繼電器的延時時間比較長，應在時間繼電器的工作線圈中串入合適的限流電阻。以保持其熱穩定性，防止直流回路短路。3．2對于A型插座上帶有不同極性電位的接線頭間，應用不帶電的接線頭隔離開。3．3在一些較為老的常規變電所中，極化型繼電器底座上經常帶不同極性電位的接點間應用空余接點隔離開。3．4各種正負電源同在的端子上，應通過備用端子隔開。防止在絕緣降低的情況下造成短路。3．5加強日常運行維護和定期清掃，定檢時加強對接點間絕緣和線圈間的絕緣測試，發現絕緣降低等現象及時處理。3．6對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對室外二次回路用的端子箱的下部應嚴密封堵，防止電纜溝內的潮氣浸入，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，然后防火有機堵料嚴密封堵。3.8對高壓電機的現場控制箱要特別加強維護管理，即使清理控制箱內的粉塵和污物，對端子排和各接點經常緊固，有條件的建議將現場的高壓控制箱蓋為防腐防塵的控制箱。

另外，對采用裝有儲能電容器的整流型直流電源，還應定期對儲能電容器進行試驗，防止當系統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，致使繼電保護裝置無法動作，保證儲能電容器良好，以便上述情況下及時供給繼電保護裝置電源，保證裝置正確動作。對采用蓄電池直流系統的變電所(包括免維護閥控鉛酸蓄電池系統)，應定期對蓄電池進行核對性容量試驗，使蓄電池始終保持良好狀態，保證變電所在失去交流電源的特殊情況下，繼電保護及自動裝置可靠動作。

誠然，繼電保護確實重要，但搞好電力系統的本質安全才是最重要的，只有保證電力系統少出故障，才能真正保證電力系統的安全和生產的穩定，讓我們群策群力，共同努力，以此次論壇為契機，圍繞如何防止電力系統越級跳閘為主線，加強責任心，加強執行力，加強學習和技術研討，為實現電力大事故為零的目標而努力奮斗！由于水平和能力有限，對繼電保護認識和認知較膚淺，帶著重在參與和學習的目的在此班門弄斧，請大家批評指正！

何滿華 2006-1-7

第三篇：一起35kV線路保護越級跳閘事故的分析

2012年新疆電力行業專業技術監督工作會議論文

一起35kV線路保護越級跳閘事故的分析

吐魯番電業局 李長福 聯系電話***

[摘要]就一起35kV線路故障導致的保護越級跳閘事故進行了介紹。根據事故前的運行方式、事故經過及相應的保護動作情況，分析了導致事故發生的原因和暴露的問題，提出具體的防范措施，以保障電網實現安全穩定運行。

[關鍵詞]越級跳閘；事故分析；防范措施 事故前的運行方式及保護投退情況

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投入運行，保護定值和出口壓板按地調定值單正常投入。

圖1事故前的接線方式

2事故經過和保護動作情況

2011年12月29日7：02：26，110千伏蒲昌變35千伏蒲連線過流III段保護出口跳閘，重合動作不成功，連木沁變側35千伏蒲連線保護啟動無任何動作信息，在同一時刻金匯電廠小電源解列裝置動作跳開35千伏連列線斷路器，造成35千伏連木沁變全站失壓。

07：10，地調令斷開連木沁變35千伏連水線斷路器后，試送蒲昌變35千伏蒲連線、連列線開關成功，連木沁變恢復運行。隨后通知維護人員對35千伏連水線進行事故巡線。維護人員發現連水2012年新疆電力行業專業技術監督工作會議論文

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

此次事故的故障點在35千伏一二線上，應由水電站內35千伏一二線開關動作跳閘切除故障，但其未能動作，應由上級連木沁變35千伏連水線動作跳閘切除故障，卻也未能動作，最終導致蒲昌變35千伏蒲連線開關越級跳閘。在發生故障的第一時間，繼保人員對可能導致故障發生的原因進行了分析。由于故障點站內為老式常規站，記錄的時間和連木沁變內繼電保護裝置記錄的時間不一致，給事故分析帶來了一定的難度。原因可能為（1）可能存在35千伏連水線和蒲連線CT變比或極性錯誤，導致越級跳閘；（2）由于水電站內保護裝置為老式繼電器使用時間長，可能存在插件或者保護元件老化的現象，導致保護拒動；（3）保護定值整定錯誤導致保護拒動。

經過檢查保護定值可知：蒲昌變35千伏蒲連線過流III段定值為4A，動作時限為1.0S，連木沁變35千伏連水線定值為5A，動作時限為0.7S。為找出故障發生的真正原因以及對故障進行處理，繼保人員對現場的保護動作數據以及錄波圖進行了查看：

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

為了判斷原因（2）是否正確，需要對35kV一二線時間繼電器測試，經過多次測試確實為時間變化較大，存在設備老化拒動和誤動的現象。

對35kV連木沁變連水線和鄯連線保護定值整定計算核查發現，電流整定定值不滿足規程要求，靈敏度僅為1.1，小于規程規定的1.20。

圖2 連木沁變35kV連水線故障錄波圖 2012年新疆電力行業專業技術監督工作會議論文

圖3 連木沁變35kV鄯連線錄波圖 2012年新疆電力行業專業技術監督工作會議論文

圖4 連木沁變35kV連列線錄波圖

4防范措施及整改

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

4.2上級部門加強技術監督管理。某些處于電網聯絡點的用戶變電站，可能會由于運行經驗、技術水平的局限，對設備的運行、維護、試驗等方面的管理不夠規范。因此，上級供電部門應指導其完善設備檔案、制定運行規程，并督促其定期對舍內進行檢驗。這樣不僅可以提高用戶本身用電的可靠性，還確保了主網需要經過用戶變進行供電時的安全性。

第四篇：線路故障跳閘原因分析報告

XX月XX日XXXkVXXX線路故障跳閘原因分析報告(模板)1 線路概況

1.1 簡介（電壓等級、線路名稱、線路變更情況、線路長度、桿塔數、海拔、地形、地質、建設日期、投運日期、資產單位、建設單位、設計單位、施工單位、運行單位）1.2設計氣象條件 1.3 故障點基本參數 1.3.1桿、塔型。

1.3.2導、地線型號。

1.3.3 絕緣子（生產廠家、生產日期、絕緣子型式、外絕緣配置）。

1.3.4基礎及接地。1.3.5線路相序。

1.3.6線路通道內外部環境描述。保護動作情況

保護動作描述、重合閘動作情況、保護測距情況、重合不成功強送電情況、搶修恢復時間。故障情況

3.1 根據保護測距計算的故障點 3.2 現場實際發現的故障情況 3.3 現場測試情況 故障原因分析 4.1近期運檢情況

4.2 氣象分析故障（當日天氣情況)4.3 故障點地形、地貌

4.4 測試分析（雷電定位、接地電阻測量、絕緣子檢測、絕緣子鹽密和灰密（絕緣子污穢程度）、復合絕緣子憎水性、絕緣試驗情況、在線監測等）

4.5設計校驗（故障點基本參數、絕緣配置、防雷保護角、鳥刺加裝、弧垂風偏校驗）4.6現場走訪情況（向故障點周邊群眾了解故障當時的天氣、外部環境變化、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、措施落實責任人、措施落實時限)

附件一：現場故障現象（故障周邊環境、故障點受損部件、引發故障的外部物件）圖片 附件二：現場故障測試圖片 附件三：現場故障處理圖片

附件四：相關資質單位的試驗鑒定報告 附件五：保護動作及故障錄波參數 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“越級跳閘”繼電保護系統的設計與實施

寺河礦電網“越級跳閘”繼電保護系統的設計與實施

摘要：目前寺河礦供電電網普遍存在多級輻射狀供電模式，其特點為：一方面由于延伸級數多，電網配合時限不足，以致保護時限無法配合；另一方面由于系統容量增大、供電線路短，不同級別的短路電流接近，以致保護的電流定值無法配合，因此，無奈之際只能犧牲選擇性而保證快速性，致使礦井電網的繼電保護系統普遍存在“越級跳閘”問題，系統出現短路故障時由于無選擇性配合，造成井下供電系統大面積停電，引發停電停風事故，嚴重影響煤炭安全生產。

關鍵詞：多級輻射 選擇性 快速性 越級跳閘概述

1.1 供電系統簡介 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電源線路分列運行。兩回電源線路任一回路故障，另一回能擔負寺河礦井全部負荷。礦區附近配備有15MW的瓦斯電站升壓35kV電壓等級同電網相連，目前可發電容量約12000kW。地面和井下主要供電電壓為6kV。寺河110kV變電站平均負荷為49000kW，最大負荷為60000kW，向外放射性布置9個35kV變電站（寺河工廣、寺河東風井、寺河小東山、寺河三水溝、寺河潘莊、寺河西井區及金鼎劉莊場地、沁秀坪上和岳城）。井下6KV變電所共有21個，東區14個，西區7個。

1.2 技術背景 傳統的電流保護技術采用定值與時限配合的原則實現保護選擇性，這種配合原則已無法從原理上解決煤礦電網的保護選擇性問題；隨著礦井供電規模的增大，越來越多的礦井電網采用消弧線圈接地方式，而現場的許多保護裝置仍沿用功率方向型漏電保護技術原理，當系統發生接地故障時，則勢必造成系統“誤動”現象頻繁。

針對上述技術難題，筆者采用智能零時限電流保護、光纖差動保護和改進型零序導納原理的漏電保護技術，從原理上解決了礦井電網的“越級跳閘”問題。智能零時限電流保護技術不需要定值和時限的嚴格配合，采用網絡通信技術自下而上地傳遞保護故障信息的方法實現保護的選擇性；改進型零序導納原理的漏電保護能自適應礦井電網的中性點接地方式；井下應用的綜合保護裝置采用高性能的軟硬件平臺、國際標準的通信協議，提高了保護裝置的可靠性和適用性。通過長期的現場試運行證明，能有效地解決礦井電網存在的技術問題，提高煤礦供電系統的運行可靠性。繼電保護系統的設計原理

2.1 設計目標 ①采用新型的網絡保護技術，解決煤礦井下供電系統繼電保護選擇性和速動性的矛盾，從根本上解決礦井電網繼電保護的“越級跳閘”問題，提高煤礦供電系統可靠性和安全性，為煤礦安全生產提供有力保障。②采用新型的漏電保護技術，解決礦井電網漏電保護的可靠性問題，避免漏電保護動作不可靠造成的系統保護“誤動”和“越級跳閘”，提高供電系統可靠性。③構建集成的礦用電站綜合自動化系統，系統集成先進的繼電保護、監測監控、視頻監控、語音通信等多項技術，實時監控礦井電網的運行狀態，提高礦井電網的自動化水平、運行效率和經濟效益，為礦井電網的安全運行提供決策支持。

2.2 繼電保護系統技術簡介 ①概述。井下防“越級跳閘”系統采用光纖差動保護和智能零時限電流保護技術實現。MPR303S光纖差動保護裝置、MPR304S智能零時限電流保護裝置、KHL127礦用保護通信服務器和專用保護通信網絡組成井下防“越級跳閘”系統。MPR300S系列礦用保護裝置、KJ38-F電力監控分站和電力監控通信網絡組成井下電網電力監控系統，與電力監控中心配合實現井下電網電力監控系統。②智能零時限電流保護技術。智能零時限電流保護技術用于防“越級跳閘”系統。智能零時限電流保護采用網絡保護技術，通過保護裝置間的智能通信，檢測故障區域和故障定位，實現上、下級保護的配合。智能零時限電流保護系統由MPR304S智能終端和KHL127礦用通信服務器組成，保護原理如圖1所示。

將供電網中的MPR304S保護裝置按物理位置（進線、出線和聯絡開關）劃分為多級保護系統，每臺MPR304S保護裝置有兩對光纖接口，其中一對光纖接口通過點到點通信方式與通信服務器對應母線的光纖接口板連接、聯絡保護裝置的兩對光纖接口分別與服務器對應母線的接口板連接、進線保護裝置的另一對光纖接口與上級變電站的出線保護裝置的一對光纖接口相連。

系統中所有保護裝置的速斷保護均可設置為零時限，保護定值可按保證靈敏度整定，且不需要上、下級保護定值的嚴格配合。當系統發生短路故障時，相關的保護裝置可能同時啟動，當達到保護定值時，距離故障點最近的本級保護裝置動作，并通過服務器的光纖接口電路進行邏輯判斷，同時逐級向上級保護傳遞保護故障信息，上級保護裝置收到保護故障信號后與下級保護裝置建立通信，實時檢測下級保護的動作情況，等待距離故障點最近的開關跳閘，若跳閘成功則故障信號自動消失，若跳閘不成功則經短延時（保護動作時間+斷路器固有動作時間，可整定）由上級保護裝置切除故障。③光纖差動保護技術。光纖差動保護技術用于防“越級跳閘”系統，其保護原理如圖2所示。在上、下級變電站的進、出線開關成對配置MPR303S光纖差動保護裝置，并在保護裝置間設置光纖通信信道。當供電線路發生區內故障時（D1、D2、D3），線路差動保護動作，供電線路兩側開關跳閘，切除線路故障；當發生供電線路區外故障時（D4、D5、D6），線路光纖差動保護不動作，而由對應的出線保護裝置切除故障（但D6點的母線短路故障只能由G0或G1保護的時限過流后備保護切除），實現防“越級跳閘”功能。

光纖差動保護為供電系統防止“越級跳閘”提供了又一種技術選擇。光纖差動保護可與智能零時限電流保護系統配合應用，即各變電站進出線之間采用光纖差動保護實現故障隔離，變電站內部采用智能零時限電流保護，如圖3所示。

目前許多在用的礦用保護裝置所采用的漏電保護原理仍使用“功率方向型”、少數采用其他漏電保護原理。由于礦井電網的規模越來越大，系統電容電流遠大于《煤礦安全規程》規定的允許值，因此，礦井電網大多采用消弧線圈接地方式，用以補償系統電容電流，在這種狀況下，如仍使用功率方向型漏電保護原理的保護裝置，則勢必造成系統漏電保護“誤動”現象頻繁發生。

系統設計與實施

3.1 防“越級跳閘”系統設計 本方案采用智能零時限電流保護配合光纖差動保護技術實現寺河礦井下東二盤區6KV變電所供電系統的防“越級跳閘”系統，解決井下電網的“越級跳閘”問題。

MPR304S數字式礦用綜合保護裝置內置智能零時限電流保護和光纖差動保護功能，可通過保護裝置的菜單設置保護功能。地面35KV變電所的下井線路更換2臺DPR362LF光纖差動保護裝置與井下變電所的進線開關保護裝置配合實現光差保護。

智能零時限電流保護功能需要MPR304S礦用綜合保護裝置和KHL127礦用電流保護控制器配合完成，井下每臺高壓防爆開關需要更換為MPR304S綜合保護裝置、每個井下變電所需配置1臺KHL127控制器。保護通信網絡具有通道監視功能，當通信中斷時不影響MPR304S保護裝置的本身的常規保護功能，并可在保護裝置上顯示通信中斷信息，同時通過監控網絡將信道中斷信息上傳至電力監控中心。

防“越級跳閘”保護系統通信網絡和電力監控通信網絡使用獨立的網絡信道，以保證系統具有可靠的通信。

3.2 實施方案 寺河礦井下6KV供電系統東二盤區變電所，共有高壓防爆開關10臺，需要進行改造更換MPR304S綜合保護裝置。主要設備配置如下：

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3.3 實例說明 2013年5月28日17：41分該礦準備二隊三組動力移變高壓側發生三相短路事故，導致東二變電所8#高開短路跳閘（延時0s），所內10#電源高開顯示“邏輯信號動作”故障，但未跳閘，地面35KV站620#柜報“整組起動”故障，一次側電流動作值為6204.05A，故障動作延時0.1s（過流I段整定值為4500A，延時0.12s），由于未達到短路整定延時，所以地面35KV站620#柜未跳閘。

準備二隊三組動力移變高壓側發生三相短路，動作電流較大達到短路速斷整定值，動作時間未達到地面變電所620#柜整定延時但達到了井下變電所10#電源開關電流速斷保護延時定值，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閉鎖解鎖時間滿足要求，故而將跳閘等級限制在井下變電所分開關電源側（也可以說成電源開關負荷側），實現了防越級跳閘的功能。結論

寺河礦井下變電站綜合自動化系統融入了智能零時限電流保護、光纖差動電流保護、改進型零序導納原理的漏電保護所組成的防“越級跳閘”電力自動化監控系統等多項創新技術，所采用的先進技術致力于解決當前礦井電網存在的小電流接地系統漏電保護（接地保護）的可靠性技術難題。

參考文獻：

[1]楊正理.電力系統繼電保護原理及應用[M].機械工業出版社，2010.[2]李瑞生.光纖電流差動保護與通道試驗技術[M].中國電力出版社，2006.[3]王芊，金華鋒，石鐵洪，等.用于差動保護的E1速率通信接口[J].電力系統自動化，2003.