10kV變配電站越級跳閘與速斷保護(hù)設(shè)置有關(guān)問題分析
10kV變配電站出線發(fā)生短路事故后，發(fā)生短路事故的出線斷路器電流速斷保護(hù)跳閘，只有在出線斷路器據(jù)動時，電源進(jìn)線的電流速斷保護(hù)延時跳閘。電源進(jìn)線與出線斷路器的電流速斷保護(hù)配合不好，出線發(fā)生短路事故時同時跳閘，即越級跳閘，造成全站停電，擴(kuò)大事故停電的范圍。因此如何防止變配電站繼電保護(hù)越級跳閘，應(yīng)引起設(shè)計與運行單位的重視。
有一10kV變配電站一次系統(tǒng)為單相線分段。兩路10kV進(jìn)線一路為主供，一路為備用。發(fā)生過一次220／380V低壓側(cè)斷路器爆炸事故，變配電站所有10kV斷路器全部跳閘，引起全站停電達(dá)一個多小時，才恢復(fù)供電。
經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查分析，220／380V低壓斷路器本身質(zhì)量有問題，變壓器低壓側(cè)進(jìn)線斷路器上刀口發(fā)生三相短路，致使斷路器爆炸，此時本臺變壓器的10kV斷路器保護(hù)應(yīng)選擇性跳閘。電源進(jìn)線斷路器，特別是其他無事故的出線斷路器不應(yīng)跳閘。
本變電站采用了變配電站綜合自動化裝置（微機(jī)保護(hù)），通過事故紀(jì)錄發(fā)現(xiàn)全站所有斷路器在同一時間跳閘，而且都為記錄為失壓跳閘。經(jīng)進(jìn)一步調(diào)查，發(fā)現(xiàn)本變電站上一級也發(fā)生誤跳閘。在本變電站上一級發(fā)生誤跳閘后，變電站失去電壓，因此在同一時間全部斷路器發(fā)生失壓跳閘，微機(jī)保護(hù)本身沒有問題。
從保護(hù)整定上分析，變壓器出線的速斷保護(hù)應(yīng)躲過變壓器的空載合閘勵磁電流與變壓器低壓側(cè)母線處的短路電流，當(dāng)母線處220／380V低壓斷路器出口發(fā)生相間短路事故，變壓器低壓側(cè)的進(jìn)線斷路器應(yīng)速斷跳閘，變壓器10kV出線斷路器過電流保護(hù)作為后備保護(hù)，由于事故發(fā)生在變壓器低壓側(cè)進(jìn)線斷路器上刀口后，本臺變壓器的10kV出線斷路器保護(hù)跳閘是正確的。
發(fā)生事故時本變電站備用電源投入運行。備用電源不是專用線，而是仍然由施工時的臨時電源樹干式供電，采用高壓跌落式保險作保護(hù)。跌落保險的熔絲額定容量沒有經(jīng)過核算，仍然采用施工過程中臨時電源選用的50A跌落保險。變壓器220／380V低壓側(cè)進(jìn)線處短路，致使跌落保險先熔斷，造成全站停電。另外一般除了高壓電動機(jī)與高壓電容設(shè)置低電壓保護(hù)外，變配電站電源進(jìn)線與變壓器出線不應(yīng)設(shè)置低電壓保護(hù)。但是當(dāng)上一級電源跳閘后，不設(shè)置低壓保護(hù)，斷路器不會跳閘，上一級電源跳閘也會造成全站停電。
通過以上事故的分析可以發(fā)現(xiàn)，對于一路主供，一路備用，單母線分段的10kV變配電所，速斷保護(hù)一般按主供電源供電時的短路電流來整定，當(dāng)備用電源供電時的短路電流比主供電源供電時的短路電流小很多時，在備用電源供電時，如果不改變速斷保護(hù)定值，一旦出線斷路器出口發(fā)生短路事故，也容易引起上一級備用電源越級跳閘而造成全站停電。采用微機(jī)保護(hù)后，定值設(shè)置比較方便，在主供電源供電與備用電源供電短路電流相差比較大時，最好事先計算出兩套速斷保護(hù)定值，根據(jù)主供與備用電源運行方式來設(shè)置速斷保護(hù)的不同定值，這樣可以防止在備用電源投入后，出線斷路器出口發(fā)生短路事故時，發(fā)生越級跳閘。電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置有兩套保護(hù)定值，通過開關(guān)量輸入來自動選擇需要投入的保護(hù)定值。工業(yè)與民用建筑變配電站微機(jī)保護(hù)產(chǎn)品開發(fā)也可以考慮增加這一功能。
