1、1多种因素引起变电所越级跳闸的原因解析摘要:浅析煤矿 35KV 变电所因继电保护失灵、直流电源故障、控制保护回路故障、开关机构故障、过电压引起的越级跳闸、跳闸铁芯磁化故障、多条线路相继发生的故障、微机故障、误操作事故等因素引起的越级跳闸原因。 关键词:35KV 变电所 越级跳闸 原因分析 一、引言 煤矿 35KV 变电所近年来不断更新改造,其设备质量,安全稳定性能也得到了显著的提高,为确保煤矿安全生产作出了应有的贡献。然而由于一些自然因素和认为因素的影响,未免偶尔还会出现越级跳闸跳闸现象的发生。有时从井下采区以致越级跳闸到区域变电所。造成越级跳闸的原因也是多方面,也有有许多不确定因素造成的结果
2、。因此,我们应时时刻刻注重检验电力保护设备与设施的质量,努力提高从事此项工作管理人员的业务技术素质,让他们能够认真、严细对待日常的管理工作,转变工作态度,积极做好相关应急处理事宜,使越级跳闸故障最小化或零化,不至于造成重大事故后果;让他们有高度的思想认识,对本职工作予以高度重视,充分了解造成越级跳闸的各种因素,以预防和杜绝类似越级跳闸事故的发生。 电力系统发生故障,断路器应能准确地断开事故点;一旦发生越级跳闸事故,势必会造成事故的扩大,以致设备的损坏等严重后果。所以,2对待越级跳闸事故,应予以高度重视。在任何情况下,应杜绝和避免发生变电所越级跳闸故障。如果引发系统事故,危害将是非常大的,后果也
3、非常严重。了解事故起因,对预防越级跳闸至关非常重要。在此,就多种故障引起越级跳闸的原因进行分析,以及时能够做好应急处理。 二、多种故障引起的越级跳闸分析 1.变电所继电保护失灵 一般对变电所继电保护的基本要求是:“选择性、快速性、灵敏性” 。假如满足不了这些要求,就有可能出现越级跳闸现象的发生。比如整定值计算错误、检修调试错误、接线错误、装置定值的漂移等。再说,机械联动的故障,比如继电器接点烧损、接触不良、设备连片松动、机械传动不灵活、微机插件故障烧损接触不良等现象,都会引起变电所越级跳闸现象。 2.变电所直流电源故障 2.1 当变电所某一线路控制电源熔断器熔断时,线路出现短路故障,必然造成越
4、级跳闸,这种情况也曾在变电所发生过。熔断器通过电流与熔断时间一般呈反时限特性,简称安秒特性。有的熔断器的熔丝经过长时间运行,特性变差。当线路发生故障,保护动作时,跳闸脉冲出现过电流时,使熔断器熔断。熔断器经多次操作,基座卡片松动,造成虚接,都会影响跳闸。 2.2 变电所直流总电源失电。一般来说,变电所直流电源就是变电所的心脏,如果失去了直流电源,就等于失去了控制各回路的动力。所以,当变电所任一回路发生故障时,该回路由于失去动力而保护拒动,就会3造成越级跳闸事故。 2.3 当电源连线发生故障时(比如接线的松动、虚接) ,都有可能造成越级跳闸。 3.控制保护回路故障 3.1 对于变电所的控制、保护
5、、计量、数据采集等,都需要电缆导线与相关设备进行连接。某地点的电缆导线断线、接点松动、连接片松动、虚接等,也都有可能造成越级跳闸现象发生。 3.2 积极检修、查找故障下的隐患。在检修实验时所拆下的连接片,试验端子查故障时拆解的连线,在恢复时漏接或接错,也会使回路失去保护功能而造成越级跳闸。 4.开关机构故障 对于线路的控制保护,最终还是由高压断路器来执行,它的性能好坏,直接决定着变电系统是否能够安全、正常运行。因为开关结构复杂,联动机构互相制约,所以很容易出现拒动现象。 4.1 开关机构故障 机构的三连点过低,不到位,挚子过低,跳闸顶杆卡滞和脱落,或跳闸铁芯卡滞,机构动作不灵活等。 4.2 辅
6、助开关故障 辅助开关接触不良,连接杆松动,底座固定保险松动,接点烧损,活动行程不到位等。 5.过电压引起的越级跳闸 对于 6KV 线路来说,其中性点是不接地运行方式。系统发生单相接4地后,允许故障持续一段时间,但在发生单相接地故障时,会出现瞬间电弧放电,引发电能磁性的震荡,产生弧光过电压,使变电所的电压互感器一次励磁电流急剧增大,可能造成电压互感器烧损,使过电压保护失灵,以致烧损保护元件而造成越级跳闸现象。 6.跳闸铁芯磁化故障 当断路器在合闸位置时,其跳闸线圈始终处在通电状态中运行,而原来变电所用的是白炽灯加电阻、电机回路,两只指示灯并联(参见图1) 。长时间的运行,会使回路阻值减小,其线圈
7、的电流增大。当电流增加到一定值时,跳闸铁芯就处于半吸合状态,铁芯不能返回到原来释放位置,遇到线路故障,由于跳闸铁芯的行程小,这样就降低了铁芯的冲击速度,使得断路器不能及时跳闸,以致造成越级跳闸。 若跳闸线圈低电压动作不合格,在直流电压低时,故障情况下就跳不了闸,最后造成越级跳闸现象发生。 7.多条线路相继发生的故障 供电线路在发生自然灾害,以及人为因素、设备缺陷影响时,都会造成事故的发生。特别是一些恶劣天气(如风、雷、电等)影响,极易造成多条线路的故障的同时发生。如果同一变电所的两条以上的线路相继故障,就很容易造成上一级断路器跳闸。如果一条线路时间为 0.3 秒,两条相加就是 0.6 秒,那么
8、就会大于上级保护的阶梯差,这时时就有可能造成越级跳闸。 8.微机故障 现代变电所都有许多微电子元件构成的保护设施,其组成复杂,元5器件耐过电压能力弱,经过长时间的运行,很容易造成损坏,且不易被发现,这也为越级跳闸埋下了看不见的隐患。 9.误操作事故 在操作过程中,误操作有两种因素造成,这都有可能引起越级跳闸:9.1 电力调度下达的操作指令的正确性与否。 9.2 变电值班人员是否按倒闸操作规程来操作,是否严格按调度指令进行操作,操作中是否严细认真,以及操作人员的业务素质等,都直接关系到倒闸操作是否正确无误。 三、结语 根据以上分析可知,造成越级跳闸的因素很多,我们应对其有所充分的了解,特别是从事
9、变电管理工作的人员,应对可能造成越级跳闸的因素予以高度重视,认真对待,及时把隐患消除在萌芽状态之中,为预防越级跳闸、保障煤矿电力系统的安全运行提供有效的服务。 参考文献 1贺家李,宋从矩.电力系统继电保护原理.中国电力出版社,1991. 2卜凡文,李百顺.张集煤矿 35kV 变电所越级跳闸事故分析J.徐煤科技,1994(1):45-46. 3魏庆海.一起因保护误整定引起越级跳闸的事故分析J.供用电,1995,12(3):37-39. 4陈刚,马志云.一次越级跳闸事故的分析J.电工技术杂志,62001(5):49. 5杜生华,王拓,邹有明,等.煤矿井下 6-10kV 电网选择性速断过流保护系统设计J.煤矿安全,2005,36(4):1-3. 6吴君,邹有明,江均.井下高压电网选择性联锁自适应过流保护系统研究J.工矿自动化,2006(1):14-16. 7冯建勤,冯巧玲.级联线路的链式过电流保护方案研究J.继电器,2006,34(8):80-83. 8车守强,齐建林,张军利.中央变电所继电保护越级跳闸原因探析及防治措施J.山东煤炭科技,2006(B06):102-103. 9田兴云.10kV 系统故障保护越级跳闸的原因及解决方法J.电工技术,2007(5):32-33. 10张宏连.井下高压线路越级跳闸的保护J.安徽科技,2007(9):42-43.