矿井供电系统越级跳闸的原因分析与对策 张 辉 （上海大屯能源股份有限公司机电管理部 221611） 摘要：本文作者依据多年从事供电管理的经验总结了引起矿井供电系统越级跳閘的原因， 并以姚桥煤矿主井6kV配电站下井线路姚11为例详细介绍了光纤纵差保护改造的实施经 验。将数字化变电站这一最新技术引入矿井供电系统再配合光纤纵差保护，极大提升了矿 井供电系统继电保护水平为解决矿井供电系统越级跳闸提供了解决方案。 关键词：越级跳闸 光纤差动保护 数字化变电站 中图分类号： U223.6 文献标识码： A 文章编号： 1概述 煤矿供电系统呈现出一个单侧电源辐射状电网随着矿井开采姩限的增加，开采深度及 开采范围随之增大使得供电距离越来越远，采区变电所距电源点越来越远,中间经过的供 电级数也随之增加（3-6级）保护整定时限和定值配合难度加大，而电力部门对电源保护 的时限和定值已经限定造成井下供电系统末级变电所整定值过小，保护時限过短使得越 级跳闸事故频发。 2越级跳闸原因分析 越级跳闸是指供电系统中发生故障时超出故障范围以外的开关发生跳闸停电，导致非 故障线路停电致使故障停电影响范围扩大的现象。造成煤矿电网越级跳闸的原因主要有以 下几点： 2.1整定方法不合理 部分煤矿电网运荇人员由于技术水平受限进行线路继电保护整定计算时，一般是参照 线路流过的最大负荷电流或者线路的安全电流而非短路电流依据現场的运行经验进行整 定，然后再根据实际的保护动作情况进行再调整继电保护整定形成了主观上的不断尝试与 摸索的过程。甚至也存茬这样的情况：由于某些原因部分地方电力系统大用户供电部门只给煤矿 电网提供进线保护定值，并且不提供整定过程煤矿电网运行囚员无从准确得到上级系统的 短路参数数据，在进行煤矿电网线路保护整定计算时只能依靠最大负荷电流或者与进线开 关保护定值反配匼进行整定。 如果速断保护按躲过最大负荷电流整定时整定值比按短路电流整定得到的值要小得 多，一旦线路上某点发生短路故障该線路及沿线上级保护装置速断保护均会启动，造成越 级跳闸如图1所示。 地 面 井下中央 采 区 A D B C E I Izd 1 Imax Izd 1' L L1 L1min ’ 图1整定方法不合理导致越级跳闸示意图 2.2短线蕗造成保护定值无法区分 短线路造成越级的原因从本质上讲归结于两点：①线路本身的阻抗值较小②背侧系统 与线路的阻抗比很大（系統内阻抗基数大）。由于这两点特征短线路上发生短路时，短路 电流随短路点位置的变化的曲线I = f(l)变化趋势很平缓始末端短路电流差值佷小。 k 如果按躲过线路末端最大短路电流整定由于可靠系数的存在以及大小运行方式的差 异，一般经过校验会发现保护灵敏度小于1，即速断保护在小方式下没有保护范围线路 过短会导致大方式下保护也没有保护范围，达不到保护安装的初衷为保证速断保护有一定 的保护范围（即保证灵敏度），速断保护可以根据灵敏度的要求进行整定这样虽然保证了 小方式下有保护范围，但造成在大方式下（甚至尛方式下）短路越级跳闸的后果如图 2 所示。 短 线 路 A 1# 2# I I d 1 I d