中压线路故障及继电保护的探讨

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1、中压线路故障及继电保护的探讨中科(广东)炼化有限公司广东湛江524000摘要:木文主要针对中压线路的故障及继电保护展开了探讨,阐述了中压线路的过流保护,并通过结合具体的实例,对中压线路的故障及继电保护作了系统的分析,以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。关键词:线路;故障;继电保护供电线路作为供应电力的重要设备之一,对其出现的故障及时进行处理和做好继电保护尤为重要,特别是在一些大型的企业中,他们对电力工艺有着极高的要求。因此,如何有效的做好线路的继电保护,防止故障的出现成为了相关工作人员所要解决的问题。1中压

2、线路的过流保护在实际应用中,中压线路的过流保护整定时限是按各自回路逐级配合整定的,因而在同级母线上的出线线路,岀现了不同的保护出口跳闸时间。由于在小电流接地系统中允许带单相接地运行,故在某些情况下,如弧光接地、系统过电压,极易由单相接地发展成相间故障,或不同线路、不同地点的相间故障。而由于发生故障的线路过流保护整定的时限较长,且长短不一,故障对邻近的电缆损伤会较大,而保护不能同时切除发生故障的线路,将引起持续的短路、系统“晃电”,进而发展成电缆火灾。继电保护的合理整定配合,在一定程度上减轻了故障后果。而在中压线路应

3、用线路光纤差动保护,使企业供电系统抗“晃电”能力更强,系统更稳定,是炼化企业供电系统继电保护应用技术一次大的提高。2事故案例分析2007年8月3H,某炼化企业的6kV主系统电缆发生故障,在很短的时间内,12条线路跳闸,电缆桥架上相距100m发生2处(1点和2点)火灾,且这2处火灾发生在不同方向的电缆主通道上。2.1现场记录情况事故当吋的记录:2007年8月3日03:18乙烯总变6kV系统出现接地报警,显示新一循2#线单相接地,03:21至03:34有12条6kV线路过流保护陆续动作跳闸。跳闸线路过流保护动作的吋间、

4、地点见表1。从表1可以看出,新一循2#线单相接地后,经过204s,空分空压3#线、5#线几乎同吋过流保护动作跳闸。随后,4#线、1峨、2#线以及橡胶联络乙线相继过流保护动作跳闸,形成故障地点(着火点)1;伴随着第1次跳闸,03:29:26,橡胶联络甲线等6条线路相继过流保护动作跳闸,并形成故障地点(着火点)2。其中,最早发生单相接地的新一循2#线就通过这一点,而且经过了905s的接地吋间,于03:33:16跳闸。2.2事故分析由于线路过流保护动作吋间整定不一致,当新一循2#线单相接地后,6kV系统产生过电压,过电压

5、造成空分空压3#线、5#线电缆绝缘击穿,发生不同线路、不同地点的相间短路,这3个冋路的过流保护同吋启动,但空分空压3#线、5#线动作吋间整定1.3s,较新一循2#线1.7s短,故空分空压3#线、5#线先行跳闸,相间短路被切除,而新一循2#线由于没达到动作吋间,保护返回,不能跳闸,造成新一循2#线单相接地故障仍然存在。2个故障点都经历了第1次相间短路弧光的灼烧和冲击。这一过程导致2个后果:(1)有2个以上故障点。短路的巨大能量和弧光足以造成故障点附近的电缆受损,并引起火灾,导致更多电缆接地、短路。(2)发生不同线路相

6、间短路故障的冋路,保护吋限整定较短的故障线路跳闸,供电中断。保护吋限整定较长的故障线路不跳闸,单相接地仍然存在,并再次引起相间短路,形成恶性循环。伴随着接地、过电压、短路、弧光,每产生1次相间短路,都伴随着系统冲击,故障点附近的电缆进一步受损,助长火势更大,直至所有故障电缆跳闸。多条线路相继连续跳闸,系统受到持续不断的冲击,并在短吋间内发生2处电缆火灾。从继电保护的角度分析,是由于保护整定的吋限不一致和保护的时限较长所引起的。当系统出现不同线路的相间短路吋,保护吋限整定较短的故障线路跳闸,保护吋限整定较长的故障线路

7、不跳闸,单相接地仍然存在,故障点电缆受到电弧的破坏,不同线路的相间短路故障会持续产生。持续的相间短路产生能量巨大的高温电弧,持续的吋间越长,破坏力越强,火势越猛烈。如果保护整定的时限一致,并尽可能短,保护装置将能较快地吋切除故障线路,终止故障的持续发生,减轻故障的后果。3继电保护的优化整定与升级在大型炼化企业供电系统中,中性点不接地或经过消弧线圈接地的6kV系统线路普遍采用过流保护作为主保护,为了保证选择性,不得不在吋限整定上牺牲快速性而与下一级保护进行配合,且不合理的配合延长了保护动作吋间。此外,各线路保护的整定

8、是按各自冋路的情况逐级配合的。因此,出现了线路过流保护吋限整定不一致的问题。电缆事故后,该企业对整个供电系统的继电保护配置与整定展开分析与评价。liokv高压线路、母线、主变压器的继电保护配置较完善,具备可靠性、快速性和选择性;6kV供电线路的继电保护配置不具备快速性和选择性;生产装置6kV变电所的高压电动机、配电变压器的继电保护配置较完善,具备快速性和选择

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