煤礦工業電網越級跳閘原因及解決措施

馬國慶

（河北聯合大學研究生學院，河北 唐山 063000）

1 電網越級跳閘原因分析

1.1 定值整定不合理導致的跳閘。這方面原因的出現主要來自于電網運行人員技術水平不高，就會在繼電保護整定形成上靠主觀上的不斷嘗試與摸索的過程。如線路上出現了短路，那么在這條線路上和周邊的線路它的保護裝置就會很快地啟動，也就是說會出現跳閘現象的發生，具體如圖1所示。

1.2 短電纜線路造成保護定值無法區分造成的跳閘。這樣的問題主要是線路本身的阻抗值較小，還有可能是背側系統與線路的阻抗比很大。這些都會造成跳閘現象的發生。具體我們可以用圖2表示。

從上面的示意圖中我們不難看出，當線路較短時，此時如果要進行相關的靈敏度校驗工作，我們要確保它的靈敏度小于1。換句話說，要保證在最小運行方式下有不小于15%的保護范圍，如整定值為圖中所示，相反地如果保護范圍將延伸到下一級線路的A點。假設在圖中所示的A之前發生短路現象，那么就會出現圖中所示的1#開關和2#開關地方的速斷保護同時啟動，這個時候就會造成越級跳閘現象。

1.3 系統運行方式差異較大時造成的跳閘。具體如圖3所示。當整定值為圖中的時候，在一定條件下保護范圍就會到下一個線路上的A點。假如說在這發生短路現象，那么就會導致圖中1#開關和2#開關速斷保護同時啟動，同樣也會出現越級跳閘。

1.4 CT變比過小，短路電流過大，造成CT飽和也會出現跳閘。當互感器電流一次側電流增大時，二次輸出電流就不能發生變化，這個時候就會出現總有效值和基波電流有效值增加的情況。如果說電流速斷保護的整定值大于電流互感器二次輸出電流的上限時，這樣就會引起保護的拒動。

2 電網越級跳閘解決措施分析

2.1 采用電流差動法解決。這種方法比較簡單，只需要專用通道就可。在實際生產中當設備出線不同程度的故障時，那么流進被保護設備的電流及流出的電流就會出現不相等，此時它的差動電流應該是大于零。

2.2 采用時間級差配合法解決。具體如圖4所示，當圖示中的7號開關速斷保護延時為0ms；5、6號開關速斷保護延時為150ms；3、4號開關速斷保護延時為300ms；1、2號開關速斷保護延時為450ms。

電流速斷延時法可以解決短路越級跳閘問題，無需額外投資，只需做好保護器延時級差整定即可；但不能適用于地面入井線路控制開關電流速斷沒有延時的井下供電系統。當井下供電系統級數過多時，總延時超過0.5s可能引起35kV及更上級開關越級跳閘。

2.3 采用系統判別法解決。當發生短路故障時，流過短路電流的節點上報故障信息，由監控系統對運行方式和拓撲結構進行故障點判別，然后再下發命令使離故障點電源側最近的開關跳閘，滿足生產需要。

圖1 整定方法不合理導致越級跳閘示意圖

圖2 短線路導致越級跳閘示意圖

圖3 運行方式差異大導致越級跳閘示意圖

2.4 電流速斷閉鎖法介紹。在實際工作中如果是某處短路時，那么上級開關就會通過短路電流，此時短路點下級開關就不會通過短路電流。如果當每個開關保護器的短路閉鎖信號接入上一級開關智能保護器速斷閉鎖輸入端時，閉鎖上一級開關的速斷保護功能就不跳閘；短路點下級開關保護器的短路電流采集模塊檢測不到短路大電流，不會發出短路信號和閉鎖信號，不閉鎖上一級開關的速斷保護功能。

圖4 時間級差配合法示意圖

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