张明 李勇群
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摘?要：随着城市电力系统发展，越级跳闸事故带来危害得到更多的关注。针对于10kV线路越级跳闸，本文在介绍线路保护的基本原理基础上，对越级跳闸异常的可能故障点以及这些故障的辨识方法进行说明，希望可以对于10kV线路安全稳定运行产生积极作用。
关键词：越级跳闸；继电保护；10kV线路；事故辨识
1 引言
10kV配电线路通常大多是呈现辐射状，若某段线路发生故障时，该线路会通过上级断路器在异常出现时拒动来实现隔离故障，从而发生越级跳闸事件，并因此将事故范围扩大引发更多的停电损失。因此，针对于越级跳闸事故，电力企业应做到准确定位异常线路，探清故障原因，采取有效消除措施，减小该类似事故发生概率。随着城市电力系统发展，供电可靠性要求也随之提高。本文在介绍线路保护的基本原理的基础上，介绍越级跳闸异常的可能故障点，以及故障点的辨识步骤。
2 10kV线路保护的基本原理
通常10kV线路会装配电流保护及零序保护措施，其中，通过电流互感器测量线路的三相电流，并且通过反馈回来将电流值从线路传递到继电保护装置。该电流值在线路正常运行时是不超过某一整定值，此时保护不会被启动，断路器也为断开状态。而当线路发生故障时，当反馈电流超过整定值，发生保护动作。保护动作实现需要分闸线圈两端带电，此时合闸保护掣子在分闸线电磁铁作用下脱开，经由一系列机械传导动作，断路器出于闭合状态，实现将故障隔离。
3 越级跳闸异常环节分析
电流互感器异常。电流互感器等值电路中存在一次侧、二次侧漏抗、励磁阻抗以及负荷阻抗，流过的电流有一次电流、二次电流及励磁电流。在正常运行状态下，励磁阻抗远大于漏抗和负荷阻抗，此时一次电流和二次电流基本相同。而当电流互感器饱和时，二次电流受励磁阻抗的减小而越来越小，甚至接近于0。当线路异常时，故障电流或许很大而导致小容量的电流互感器很快达到饱和状态。该状态下，可能造成继电保护未能接收到足量电流来出发保护动作，进而发生越级跳闸事故。
采集回路异常。电流采集回路可能因为断线和短路来触发故障发生。断线包括单相、两相、三相、中性点断线，其中三相断路和短路或可导致继电保护装置接收不够触发电流，使断路器拒动。而其他断路和短路故障类型中也有可能导致断路器误动或拒动发生。
继电保护装置异常。继电保护装置根据装置类型拒动原因不同。其中，电磁型继电保护装置可能会因为继电器中使用到的传动机械卡涩、接触点不良接触及回路出现断电等。而另一类微机型继电器则是可能因为模块损毁、黑屏、死机等情况而出现拒动。如今微机型继电器逐渐占据使用市场，因此更多是需要针对微机型继电器进行跳闸事故核验。
控制回路异常。控制回路作用是控制线路中各级开关开闭情况，常见的故障有直流控制电源失电、接触点烧坏、跳闸压板接触不良、断路器辅助接点损坏等。控制回路的异常可通过万用表进行逐段排查故障点，同样也可以利用指示灯信号进行辅助排查确定线段。
断路器机械操动部分异常。目前大多数的断路器分闸机械过程都是比较相类似的，即在分闸线圈两端带电驱动电磁后，分闸铁芯顶杆发生动作，之后分闸脱扣半轴进行逆时针转动。
在半轴开口处与合闸保持轴上压块分离时，合闸保护轴在合闸滚轮压力驱动下开始转动。在转动一定角度后，合闸保持掣子释放主轴限制，使得主闸在分闸力矩下可以带动拐臂闭合断路器动静触头。
3 越级跳闸事故辨识方法
首先在面对保护跳闸情况下， 调度员一般会对整个事件进行判断，通过本侧和下一级保护动作过程来区别处是正常跳闸还是越级跳闸。当确定为越级跳闸时，为实现准确定位异常线路及原因分析并采取相应消除措施，调度员会根据一系列的事故辨识流程对整个越级跳闸事故进行全方位地分析。辨识过程步骤如下所示：
步骤一：现场检查是否出现直流电源失电、微机型继电器保护装置是否黑屏或死机、二次回路是否有明显的放电烧焦状况，如果观察有以上现象则针对这些缺陷采取相应措施消除，消除完毕执行步骤九，若不存在这些现象执行步骤二；
步骤二：检查微机保护装置的动作信号灯与动作报文，若不存在动作报文，则说明是电流互感器、微机保护装置或采集回路出现异常情况，执行步骤三,如果存在动作报文或动作灯亮了，则可能是控制回路或断路器机械操动部分出现异常，执行步骤六;
步骤三：在微机保护装置采集回路侧，输入电流值大于整定值，若无动作报文，则说明是微机保护装置出现了异常，消缺之后执行步骤九，若存在动作报文执行步骤四;
步骤四：对采集回路利用万用表进行消缺，若出现问题则执行步骤九，若没有问题则执行步骤五；
步骤五：以故障电流值和电流互感额定准确限值系数来判断故障时是否已经填充饱和电流互感器，若是则确定好原因并制定好互感器更换，执行步骤九；
步骤六：手动欧操作断路器分闸，若可以进行分闸，则执行步骤七，如断路器不能进行分闸，则转步骤八；
步骤七：分段对控制回路的断线点进行查找，将缺陷消除后执行步骤九；
步骤八：查找是否存在断路器机械操作部分存在卡涩、变形等问题，并且消除相应问题，直至手动合闸成功操作，执行步骤九；
步骤九：进行整体试验，检查是否可以正常合闸，若可以合闸则表明消除缺陷结束，若不可以则应重新进行判断。
4 结语
10kV线路越级跳闸会造成大面积停电事故，不仅对系统的稳定造成及极大影响，也对经济效益有负面影响。电力企业应从10kV线路越级跳闸原因出发，对可能的异常环节点进行排查检查，不断加强10kV线路的巡视及维修工作，对出现过异常情况的环境进行设备整改，从源头上将越级跳闸发生概率降低最小。同时，也应普及行业领域的新技术、新设备，提高从业人员的科技水平，促使越级跳闸问题得到更快更有效的解决。
参考文献
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