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度中心，石河子市，832000）馬偉波

針對短距離供電的工業用戶，在變電所出線斷路器和用戶側斷路器保護整定上失去選擇性，根據規定要求，變電所出線斷路器保護速動段可以設置短延時。但由于用戶對設備的運行維護不到位，常發生用戶側故障越級至變電所斷路器跳閘的情況，對電網造成的沖擊損失較大。對此類事件進行分析后，根據用戶性質來整定保護，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，石河子市經濟發展迅速，工業用電用戶數量也快速增長。石河子電網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。據統計供電距離約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。

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。根據保護整定的相關規定，線路速動段保護無法躲過變壓器其他側母線故障時，速動段保護可以經一短時限動作。石網對于短距離線路的保護整定，一般都是在變電所出線側斷路器的速斷保護設置一短時限延時。

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中斷。

2.2 用戶側故障

用戶側一般設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計，短距離用戶專線的主線故障很少發生，此類線路距離短，且10千伏電壓等級的均為電纜線路，發生故障概率相對較低。而大部分故障發生在用戶側，比如母線短路、開關爆炸、變壓器以及其他高壓設備故障等。

用戶側故障雖然較多，如果用戶側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。但近幾年發生了幾起用戶側故障，而用戶側斷路器拒動的情況，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生影響，造成很大的經濟損失。

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110千伏電網內所有電廠均報沖擊，多家用戶因沖擊而生產中斷，又正值冬季供暖期，市區47座換熱站受沖擊停運，個別小區配電室的低壓斷路器帶低壓脫扣功能的，低壓斷路器跳閘，造成該片區停電（見圖1）。

圖1 富鑫變接線圖

經查用戶晶鑫硅業一臺硅爐C相故障，晶鑫硅業側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，其第一段保護設有150ms的延時，又因短路電流大，富鑫變距市區電氣距離近，所以才對市區110千伏系統沖擊那么大。

考慮到用戶側的生產性質，短時停電對產品的生產影響不大，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。當用戶側有故障時，富鑫變側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，開關跳閘。城東變站內負荷由2.5MW甩至8MW。本站所帶工業用戶均報瞬間失壓，生產設備全停。（見圖2）

圖2 城東變接線圖

10KV天富園A線聯接有三個分接箱，每個分接箱帶有一家工業用戶，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，廠內高壓進線斷路器保護拒動，# 2分接箱內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，造成其他工業用戶設備跳閘，生產中斷。

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備運行維護不到位，如出現保護裝置異常或控制回路故障不能及時發現和處理。所以應根據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，變電所側出線斷路器保護與用戶側斷路器保護可同時無延時動作，用戶值班人員對廠內設備初步檢查后可用備用電源快速恢復供電。或者用戶可根據其生產性質，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，變電所側出線斷路器保護與用戶側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，停電后會造成產品報廢、設備損壞，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有一延時，當用戶側某分支故障，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。

[1]董張卓、王清亮、黃國兵.配電網和配電自動化系統[M].機械工業出版社,2014.7

[2]吳佳.配網短路分析及短路電流計算方法綜述[J].中國高新技術企業,2011,(4)：104-106

[3]李景祿.使用配電技術[M].北京：中國水利水電出版社,2006

[4]吳金民.談如何提高供電可靠性管理[J].中國電力出版社,2002.(4)

TM721

B

1008-0899（2016）12-0048-02