摘要：在电力系统运行期间,10kV线路故障十分常见,其中越级跳闸故障原因多样,危害较大,若不及时有效地解决该故障,势必会在一定程度上影响电力系统的安全运行。因此,正确认识10kV线路越级跳闸的危害,认真分析其原因并积极寻求解决方法显得尤为重要。
关键词：10kV线路；越级跳闸；原因分析；解决措施
1、10kV线路保护特点
与其他配电线路相比，10kV线路缺乏规范性。其他配电线路大多成环形状，而10kV线路分布呈大量放射状，同时有大量变压器T接在共同的分支上，造成了10kV线路的多样性。由于10kV线路在发生故障时，不能及时跳开线路开关切除故障，导致铁路10kV配电所电源线跳闸，即10kV系统越级跳闸。由于铁路10kV配电所中10kV线路采用放射性供电方式，10kV线路越级跳闸将造成整段母线的10kV线路失压，对供电可靠性影响较大。
2、10kV线路越级跳闸原因分析
2.1、10kV线路继电保护方面的原因
铁路10kV线路长短不一，10kV地区站馈线最短在0.2公里左右，最长在10km左右，10kV自闭、贯通线路最短在30公里左右，最长在50km左右，若是10kV线路线路两端出现短路问题，其原因差异性非常大。特别是供电运行状态存在较大差异时，若是片面地根据电流段来分析、区分供电故障，则无法取得理想效果。同时，三段式过流保护这种在电力企业较为常用的方法在铁路供电系统中难以取得良好的应用效果，所以，唯有采用逐段延时跳闸的控制方式。若是级数相对较多，整个线路中总开关控制的延时时间出现相应的累积，随着累积时间不断延长，一旦超出了既定的线路保护时间，则必然出现级差时间小于开关动作时间现象，难以实现对延时级差进行针对性的、有效的设置。因此，在进行电路过流时，保护跳闸的动作也随之启动，如此便导致了上级开关越级跳闸现象的问题。此外，铁路10kV线路电阻值相对较小，当发生短路情况时电流会增加，比上一级开关设置的最大电流要大，这样的情况下上级开关就会出现越级跳闸问题。目前，纵差保护法在铁路10kV线路应用比较广泛，特别是应用到路线较长的线路中。应对铁路10kV线路越级跳闸要求进行明确，并避免支路发生短路情况，有效的预防越级跳闸现象，控制支路出现停电问题。因此可以看出，将纵差保护法应用到铁路10kV线路并不会得到较好的效果。
2.2、开关控制电源方面的原因
防爆开关是10kV线路常见设置，然而大多是10kV线路并未为这些防爆开关配置专用电源及相关辅助配件，如此一来若是开关出现短路现象，相关的监控、保护装置也同样会出现短路问题，导致电源运行故障。同时，相关控制与保护电源也难以保障处于正常运行状态，极易导致保护装置误动现象，进而引发越级跳闸现象发生。
2.3、电压波动方面的原因
电力供电系统运行时若是受到雷击干扰、接地不良等会导致10kV线路发生严重扰动现象，继而引发剧烈的瞬时电压波动，若是瞬时电压波动额度大于额定电压，失压脱扣器则会产生相应动作导致10kV线路开关失压保护装置失去其作用，造成越级跳闸现象，并且开关跳闸出现的位置随机性较大，难以有效确定。
2.4、开关质量方面的原因
部分基大改工程改造过程中在对10kV线路开关进行选取、设置时，质量把控不到位，严重影响了10kV线路开关质量水平的提升。而且在开关的结构空间以及使用功能方面在选取都存在较大限制。电力供电系统的开关结构确定较为复杂，内部的传动系统涉及较多部件配置，且机构在运行方面缺足够的稳定性，极易造成开关拒动问题，同时这一问题若是不及时解决将会持续较长时间，并且开关拒动问题不同其差异性也较为明显，在较短时间内难以对10kV线路开关拒动问题的性质极难确定，如此，开关动作脱离了原有的执行顺序，超出了时间执行范围，继而导致了严重的越级跳闸问题。
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3、10kV线路越级跳闸解决措施
3.1、10kV线路保护整定计算
（1）瞬时电流速断保护：在整定计算中，10kV线路定值计算偏重灵敏性，原因是10kV线路一般为多级保护的最末级，或最末级用户变电站保护的上一级保护。（2）定时限过电流保护：按躲过本线路最大负荷电流整定，同时还应该满足线路末端故障时的灵敏度要求。当线路较长，过电流保护灵敏度不够时，如20km以上线路，可采用复压闭锁过流，此时负序电压取0.06Ue（Ue为额定电压），低电压取0.6～0.7Ue，动作电流按正常最大负荷电流整定，只考虑可靠系数及返回系数。
3.2、优化供电结构
优化供电结构是当前10kV线路运行过程中防止出现越级跳闸现象的一个重要举措，一般而言，我们可以通过减少供电级数来实现。举个例子来说，在改善结构的过程中，我们要从10kV线路的特点出发，对于10kV线路中开关的节点进行深入地分析，做好日常维护工作，使得开关处于灵敏状态中，避免出现卡涩等现象，还要对接地进行管理，降低负荷受系统波动的影响，除此之外，我们还要根据电路的实际情况对一些线路进行越级跳闸的预防，可以根据实际需要来改变线路结构，对一些容易发生事故、老化的线路结构进行管理和维护，降低10kV线路跳闸的效率。
3.3、做好开关的管理与维护工作
在10kV线路开关的管理工作中，我们需要遵循的一个原则就是要使得设备的负荷与设计理念相符，在10kV线路运行的过程中尽量避免人工干预，避免负荷过大的现象发生，使得设备在运行的过程中遭受了破坏。在开关的管理工作中，要安排专人对开关进行设计和整改工作，保证开关的安装和整个电路的情况相符合。10kV线路的运行过程中，要根据电路以及生产的特点来调整设备的数值，当开关启动之后，不要频繁出现停机的现象，按钮的时间要按照行业内的标准来进行，避免出现开关瞬间分开的情况，最终导致越级跳闸现象的发生。
3.4、提高设备质量以及职工的综合技能
在电力运营管理的过程中，要按照行业内的标准严格执行，操作人员在工作的时候要熟悉各项标准，对于有问题的设备要及时更换，从而使得每一个设备都处于最好的运行状态之中，在提升职工的素质方面可以从以下三个方面进行。第一，要严格落实工资二次分配考核办法，完善工资激励机制，充分调动职工安全生产的积极性，促使职工提高业务技能。第二，对于职工技能的培养要采用业余培训和重点培训相结合的方式进行，使得职工无论从理论上还是在实践中都有着丰富的经验，同时在实战中使得职工更好地解决和了解10kV线路故障，增加自己解决问题的经验。第三，要在职工间定期地开展技能比赛，对于技能较好的职工要采取一定的奖励措施，从而在职工之间形成相互学习、相互竞争的良好良好局面，提高职工的工作积极性，让职工在竞争中提高自身的专业能力。
3.5、积极推广应用新技术、新工艺、新产品
在电力线路的应用，尽量在10kV线路的不同地段和区间加装智能开关设备、线路故障在线监测指示仪发现问题跟踪处理，以免引起整条馈路跳闸和大面积停电事件发生。
4、结语
10kV线路在长期运行过程中难免会发生越级跳闸故障,关键在于追根溯源予以妥善处理,这就要求高度重视10kV线路越级跳闸故障的治理,查清故障原因,然后对症下药进行针对性的预防和整治,以此降低故障风险,促进10kV线路正常运行,进一步确保电网安全稳定的运行。
参考文献
[1]伍红霞.10kV线路越级跳闸的原因分析及解决办法[J].电子技术与软件工程,2018(19):230.
[2]田祝和.10kV线路断路器拒动引起越级跳闸原因分析[J].农村电工,2017,25(5):47.
[3]蒋航钊.10kV线路越级跳闸的原因分析及解决措施[J].质量探索,2016,13(6):72.
论文作者:张顺波
论文发表刊物:《电力设备》2019年第20期
论文发表时间:2020/3/16
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