任良侃
淮南矿业集团潘一矿安徽淮南232082
摘要:通过对一家国有煤矿6kV越级跳电事故分析,指出工人误操作、继电保护不合理和试验方法不当是造成事故的主要原因,并进一步给出了避免该类事故发生的几点意见,从而对有类似问题的矿井具有很好的借鉴作用。
关键词:越级;跳电;保护
1概述
潘一矿是一座生产能力500万吨的高突矿井,其电源由2路110kV架空线路引至矿井6kV地面变电所,1路带载,1路热备用。供电容量2×50000kVA,110kV主结构线为全桥方式,6kV主结构线为单母线分段,正常情况下分列运行。一次检修期间,暂时合上了6kV母联,但分离时由于工人误操作,在没有事先分掉断路器的情况下,直接拉掉隔离刀闸,结果造成了弧光短路,在本地110kV进线没有动作的情况下直接跳至了上级区变馈出线，造成全矿停电,幸亏应急响应迅速,没有造成后果。鉴于事故性质恶劣,必须分析事故的原因,这样才能在很大程度上避免类似情况的发生。
2事故分析
2.1误操作是发生越级跳电事故的直接原因
隔离开关没有专门的灭弧装置,所以不能用它来接通和开断负荷电流和短路电流,否则就会产生电弧,进而形成弧光短路。通常情况下该矿600母联是分开的并存有闭锁销,但是在检修期间工人怕麻烦予以拆除,同时工作需要合上了6kV母联,于是在倒完回路分600母联时,一个工人直接拉隔离开关造成了弧光短路,这时产生了较大的电流和热量,同时电弧没能及时熄灭,烧坏了触头并导致了跳电。
2.2继电保护定值不合理是跳电事故的间接原因
经计算得K、K0、K1点短路电流如图1所示。
保护分三段进行,即:
(1)第一段,无时限电流速断保护:动作电流躲过被保护线路末端(该矿地面变电所)6kV母线上的最大三相短路电流。
(2)第二段,带时限电流速断保护:动作电流躲过相邻元件末端短路,按该矿主电力变压器后短路考虑。
(3)第三段,过电流保护:按躲过线路的最大负荷电流计算,从而得出如下值与原值比较。
可见,该矿在发生越级跳电前,理论计算值均比实际整定值偏大。而且矿方的三段一次动作电流计算值
2680A>1750A>1000A,
2120A>1360A>1308A,
440A>380A>368A
也就是说,当发生相应事故时,该矿和上级变电所的定值均偏小,如果矿方的继电保护动作不可靠,就会发生越级跳电。这个问题反应出:上级区变为了自身的安全,在用户出现故障时为了避免事故扩大,把问题扼杀在萌芽状态,只注重了继电保护的快速性、灵敏性和可靠性,而忽视了选择性,即上级的速断定值在大于用户最大负荷电流的情况下,逐级尽量取得小一些,这样一旦用户出现异常电流,就能可靠而又迅速地切除。
1.3试验方法不当是造成跳电的另一个潜在原因
因为即使上下级整定具有选择性,但是由于该矿的试验方法有问题,也不一定下级就会可靠动作,避免越级跳电。因为该矿在对定值进行试验时,只是对保护原器件本身进行试验,即根据计算的二次值直接给综合保护器定值,然后看其是否可靠动作。这样只是对综合保护器出厂的可靠性进行复检。而无法排除设计、安装、接线、整定、检修等过程中的疏漏,不是真正的电气试验。
3意见和建议
(1)为避免带负荷拉刀闸现象的发生应遵循以下几点:
第一,操作隔离开关之前,应检查与隔离开关连接的断路器确实处在断开位置,以防带负荷拉、合隔离开关。
第二,操作前检查隔离开关每相触头接触是否紧密,并检查绝缘子清洁度,本体机械部分有无变形,引线有无松动和烧伤,操动机构各部件是否完好无损等。
第三,手动拉、合隔离开关时,应按“慢-快-慢”的过程进行。
第四,隔离开关手动拉闸操作完毕,应锁好定位销子,防止滑脱引起带负荷关、合电路或带地线合闸。
(2)继电保护的定值不但要求快速性、灵敏性和可靠性,而且也要具备选择性。无论何种保护,一定要有理论依据,并结合实际运行情况进行上、下级严密配合,不可在满足正常使用的情况下尽量把定值取得偏小,否则一旦出现事故,各级保护不会正常动作。
(3)应当调整试验方法,不能只对保护器本身的原器件进行试验,那样没有意义,应当利用大电流发生器对保护线路施加相应电流(模拟电流),进行模拟测试,这样可以排除设计、安装、接线、整定等过程中的疏漏(如线接错、极性弄反等等),使线路出现故障时可靠动作,这样才是真正意义上的试验。
4结束语
通过对6kV越级跳电事故的分析,提出了发生此类问题基本是由于工人误操作、继电保护不合理和试验方法不当造成的,并给出了几点改进意见,使得上级供电检查和该矿机电维护的相关部门给予了高度重视,进行了一系列改进,从而使矿区的高压越级跳电事故率大大降低。
参考文献:
[1]顾永辉,等.矿井供电(上)[M].北京:煤炭工业出版社,1995.
[2]宋志明.继电保护原理与应用[M].北京:中国电力出版社,2007.
[3]煤炭工业部.煤矿电气试验规程[M].北京:煤炭工业出版社.