越级跳闸事故分析文档格式.docx

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戊七一变电所：

1#进线开关（7407），线路通过戊七一变电所1#进线（7407）串接于戊七二变电所1#进线开关；

戊七二变电所：

1#进线开关（7302），一段母线出线的机巷风巷移变开关（7301）；

机巷风巷移变开关（7301）通过电缆馈出到机巷风巷移动变电站，电缆线路截面35mm2，长度100+122+55=277m，分为3段，中间接线盒连接。

故障点：

到机巷风巷移动变电站的出线电缆100m处电缆接线盒。

图1事故电力线路关系示意图

由于本次越级跳闸只涉及每个变电所的I段母线的开关，II段母线的开关没有跳闸。

为了便于分析事故原因，示意图只体现了I段母线事故线路的部分开关。

三、事故反馈

据机电一队人员反映：

2011年3月16日早上5点多，由于戊七二变电所17040机巷风巷移变开关（7301）到所带变压器之间的接线盒受潮,造成机巷风巷移变开关漏电跳闸。

值班人员先后处理两次，并在5点26分和8点03分分别进行了两次开关试送，两次试送电都造成了戊七二变电所17040机巷风巷移变开关（7301）速断保护跳闸、1#进线开关（7302）速断保护跳闸，并将地面降压站下井1#开关顶跳。

四、事故调查

3月31日我公司得知一矿出现越级跳闸的情况，安排工程部人员在现场查找原因，从事件过程上分析是由于漏电跳闸后重新送电时的漏电点发生短路，造成沿线开关速断跳闸，由于我公司工程部人员在工程调试中开关关联关系矿方没有确定，没有设置投入开关综合保护装置的防止越级跳闸的保护功能，因此，没能防止越级跳闸事故。

由于现场调查的资料不详细，要求有时间配合矿方收集一份详细的资料进行分析。

经过准备，4月22日我公司再次派工程部人员和技术部继电保护设计人员到达一矿，与一矿机电技术人员一起收集资料，查找问题，分析越级跳闸原因。

4月22日下午，在一矿调度中心调取了3月16日三个变电所的数据，4月23日根据收集到得数据分析了两次越级跳闸的原因与一矿机电科魏科长联系，与魏科长对两次越级跳闸的情况进行沟通及确定解决方案。

五、事故分析

1）继电保护整定数据分析

✧开关综保定值表统计

线路名称

整定内容

一水平1#进线

（7628）

一水平戊七1#

（7442）

戊七二1#进线

（7302）

17040机巷风巷移变

（7301）

速断定值

2520A

1600A

1200A

320A

过流II定值

882A

560A

600A

160A

过流II延时

20S

20S

2S

零序I定值

1A带方向

2A带方向

零序I延时

5S

1S

零序II定值

0.5A带方向

零序II延时

4S

零序过压定值

15V

零序过压延时

防越延时时间

未设置

速断控制字

投入

过流II控制字

零序I控制字

零序II控制字

零序过压控制字

越级跳闸判断控制字

（注：

戊七一变电所1#进线跳闸是由于一水平中央变电所戊七1#开关失压造成，本次越级跳闸无直接关系不进行分析。

）

✧开关整定值界面截图

图2一水平中央1#进线（7628）定值

图3一水平中央戊七1#馈出（7442）定值

图4戊七二变电所1#进线（7302）定值

图5戊七二变电所117040机巷风巷移变（7301）定值

✧整定值设置分析

⏹上下级关联的四台开关定值表中越级跳闸延迟定值与越级跳闸判断控制字没投入。

⏹上下级关联的四台开关定值表中零序过流I段和零序过流II段定值及延时时间配合不合适，上级开关定值与下级开关没有级差值，下级开关延时大于上级开关。

2）事件统计记录和过程分析

⏹3.16事故电力线路事件记录对比表

图6事故电力线路事件记录对比表

⏹3.12事故电力线路告警事件记录对比表

注：

1.由于事故后没有及时收集保存事故数据，一水平中央戊七1#馈出开关事件记录已被后来冲掉，但现有3台开关的记录能够反映事故的整个过程情况。

2.运行曲线和录波曲线数据也因时间过长被后来数据冲掉。

（1）第一次跳闸

过程：

⏹5:

00戊七二1#进线开关发出“零序过压77.5V”与“零序过流II5.34A”告警事件，产生“零序过流I跳闸5.35A”与“开关合到分”事件。

00，17040机巷风巷移变开关产生“零序过压告警77.1V”，5:

01产生“低电压告警0.0V”，5:

02产生“开关合到分”。

5:

08漏电跳闸动作流程图

分析：

⏹第一次跳闸为漏电跳闸，漏电点位于17040机巷风巷移变开关负载线路。

⏹记录表明，3月12日3:

21:

40，线路各开关均同时检测出漏电，并发出“零序过压告警”，漏电检测和判断准确，沿告警开关线路可确定漏电线路位置。

⏹3月16日，5:

00.553ms，戊七二17040机巷风巷移变开关首先检测到漏电故障，并发出“零序过压告警”，开关漏电检测灵敏准确。

00.640ms，经87ms后，戊七二1#进线开关检测到漏电并发出“零序过压告警”，6ms后，发出“零序过流II告警”，再90ms后，发出“零序过流I跳闸”，96ms后，开关切断漏电故障线路，整个漏电检测和动作程序正确。

01.798ms，戊七二17040机巷风巷移变开关发出“低电压告警”，172ms后，发出“失压跳闸”，经182ms，开关跳闸，由于开关设置的零序过流II段延时4s，而戊七二1#进线开关零序过流II段延时为1s，检测出漏电到发出跳闸指令的时间仅0.096s，所以，开关未发出“零序过流II告警”。

⏹由于两台开关的零序I段定值都为2A，延时时间同为1s，17040机巷风巷移变开关下带线路发生漏电故障，上下级开关均检测到漏电事故，由于没有设置零序延时配合时间差，开关的灵敏度差异导致上级开关跳闸先动作，切断故障，造成越级跳闸，下级开关由于故障消失没有跳闸，漏电故障中保护装置功能和动作可靠性没有问题。

⏹其他并联线路未发生漏电跳闸，说明漏电保护选择性正确可靠。

（2）第二次跳闸

09:

19，戊七二1#进线开关送电，产生“开关分到合”事件。

08，戊七二17040机巷风巷移变开关送电，产生“开关分到合”事件，同时产生“速断跳闸944.5A”与“开关合到分”事件。

09戊七二1#进线开关也产生“速断跳闸1908.9A”与“开关合到分”事件，“失压0.0V”事件。

09，戊七二17040机巷风巷移变开关也“开关合到分”事件和“失压0.0V”事件。

09，一水平中央1#进线开关和戊七1#开关也发生“失压0.0V”事件和“开关合到分”事件。

说明发生越级跳闸，地面开关已跳闸切断电源。

26速断跳闸动作流程图

⏹第二次跳闸是短路故障造成的速断跳闸，短路点位于17040机巷风巷移变开关负载线路；

⏹戊七二1#进线开关合闸送电后，5:

08.272ms，17040机巷风巷移变开关合闸，经678ms，发生短路故障上，短路电流升至944.5A，导致速断保护动作跳闸；

⏹再经88ms，短路电流升至1908.9A，由于戊七二1#进线开关没有设置延时时间，同时也发生速断保护动作跳闸；

⏹地面降压站下井1#开关的速断跳闸时间：

系统与地面降压站没有联网监控，没有采集地面降压站下井1#开关的事件记录，我们根据一水平中央1#进线开关失压跳闸的时间推算地面降压站下井1#开关的速断跳闸开始时间，5:

09.458ms一水平中央1#进线开关发出“失压跳闸”，失压延时500ms，地面降压站下井1#开关发出“速断跳闸”，经开关分断、失压检测判别、失压延时，到一水平中央1#进线开关发出“失压跳闸”，一般需时560ms，可推断地面降压站下井1#开关发出“速断跳闸”的时间是5:

08.898ms，分断时间为5:

08.998，先于终端17040机巷风巷移变开关跳闸，可以推断地面降压站下井1#开关未设延时时间。

08.950ms，17040机巷风巷移变开关记录速断电流值944.5A，5:

09.38ms，戊七二1#进线开关记录速断电流值1908.9A，地面降压站下井1#开关在开关合闸后586ms速断跳闸，先于17040机巷风巷移变开关52ms，可以推断地面降压站下井1#开关的定值设置小于1900-2000A。

⏹由于地面降压站下井1#开关速断定值小于下级开关的短路电流整定值，未设置速断延时时间，造成越级先跳闸，一水平中央1#进线开关和戊七1#开关发生失压跳闸，随后，戊七二1#进线开关和17040机巷风巷移变开关也发生失压告警，均按照设置方式正确动作；

⏹按照线性估算，短路电流升至一水平中央1#进线开关速断定值2520A需时230ms，需到5:

09.180才能达到速断定值，此时，地面降压站下井1#开关已经完全分断，故障消失，所以，中央1#进线开关不会发出速断跳闸。

⏹导致越级跳闸的原因为：

1.现有继电保护的速断保护没有选择性，也没有设置合适的时间级差分段保护，上级速断跳闸时间与下级速断跳闸时间没有时间配合，造成上下级同时跳闸；

2.电力监控系统没有设置投入与地面降压站下井1#开关配合的整条线路的防越级跳闸保护，发生短路时不能判断故障地点和开关的相互关系，不能避免同时速断跳闸；

3.根据现有记录推断，地面降压站下井1#开关速断定值设置小于下级开关定值，未设置合适的速断延时时间，造成地面降压站下井1#开关越级跳闸。

（3）第三次跳闸

⏹6:

34，一水平中央1#进线开关送电，产生“开关分到合”事件；

22:

16，一水平中央戊七1#开关送电，产生“开关分到合”事件；

51，戊七二1#进线送电，产生“开关分到合”事件；

⏹8:

06，戊七二17040机巷风巷移变开关送电，产生“开关分到合”事件；

07，戊七二17040机巷风巷移变开关产生“速断跳闸750A”、“开关合到分”、“失压0.0V”事件；

07，戊七二1#进线开关产生“速断跳闸1792.9A”、“开关合到分”、“失压0.0V”事件；

07，一水平中央1#进线开关产生“失压跳闸0.0V”、“开关合到分”事件，说明地面降压站下井1#开关已发生越级跳闸。

8:

03速断跳闸动作流程图

⏹第三次跳闸与第二次跳闸的过程基本一样，由于地面降压站下井1#开关定值设置小于下级开关，延时时间过小，造成越级跳闸，其他各开关按照设定的动作方式正确动作。

⏹以同样的方式推断，地面降压站下井1#开关速断动作时间约为8:

07.398ms，在下级开关分断过程中发生，从动作时间和下级开关短路电流记录分析，其短路电流整定值应大于1792A，小于2520A，并可能出现综保检测值误差过大或不稳定的问题。

⏹由于短路故障没有彻底排除，戊七二17040机巷风巷移变开关合闸与短路故障上，同样由于没有设置上下级保护的配合，造成戊七二17040机巷风巷移变开关、戊七二1#进线开关和地面降压站下井1#开关同时产生速断跳闸。

⏹同样，由于电力监控系统没有设置开关相互配合关系，没有投入防止越级跳闸保护，造成开关不能判断故障位置，采取防止越级跳闸保护。

三次跳闸流程分析图

六、解决方案

✧针对一矿供电系统实际线路情况制定新型继电保护整定设置方案。

✧对相关人员进行新型继电保护基本原理和整定设置、防止越级跳闸设置的技术培训。

✧已改造的线路开关立即投入越级跳闸保护功能以防止再次煤矿井下综保的越级跳闸现象。

✧与供电部门沟通，制定与地面降压站下井线路配合设置方案。

Ø

调整速断保护的定值以躲过下井线路的远端短路电流。

调整速断保护为限时速断保护，设置速断保护的延时配合时间。

七、总结

✧电力监控系统详尽记录了三次跳闸的整个过程和数据，为分析事故提供了可靠地依据，统一的系统时钟使各个开关的动作顺序准确记录，一目了然。

✧由于操作员应用系统时间短，对监控系统功能不熟悉，事故后没有很快收集和保存事故数据，更详尽的运行曲线、录波曲线数据和部分开关动作数据已经丢失，不能进一步分析动作数据，应制定事故后保存事故资料数据的制度。

✧事故过程中所有开关均按照设定可靠执行了动作，说明开关综保的功能和可靠性很好。

✧地面下井线路总开关越级跳闸的主要原因是没有设置合理的短路电流和延时定值，造成先于下级线路跳闸，应制定与井下线路开关合理配合设置定值的规X。

✧更换新型微机智能综保后，没有及时制定和实施适应新系统的继电保护整定方案，造成开关保护之间配合出现问题。

✧新型防止越级跳闸保护方式没有及时投入使用，没有发挥新型保护的作用，应及时投入。

✧越级跳闸后造成开关失压，事故证明，失压保护均能按照设置可靠地动作，可有效防止电压波动跳闸。

✧系统投入运行后未及时对管理、使用和维护人员进行培训，造成系统功能不能发挥，应及时培训。

附注：

2011年5月13日下午，一矿到降压站变电所查取下井1#线路和下井2#线路开关定值如下表：

电路编号

保护分段

二次速断定值

延时时间

一次速断定值

下井1#

互感器变比：

400/5

I

24

1920

II

7

1.5

560

III

8

12

640

600/5

15

1800

5

600

6

720

该开关3月16日速断动作电流值在监控系统中没有查到。

下井1#线路的下级开关是井下一水平中央变电所1#进线开关，其I段一次速断过流定值是2520A，而降压站下井1#线路I段一次速断过流定值是1920A，小于下级开关的速断定值，显然，定值设置不合理，造成越级跳闸。

建议一矿机电部门迅速与供电部门协商，确定合理的下井线路开关的整定方法和速断定值，防止再次发生越级跳闸。