【摘要】：为保证电力监控系统的综合化建设，预防其对工业化生产造成安全隐患。本文针对对电力监控系统的防越级跳闸进行研究分析，探讨了传统防越级跳闸存在的不足与隐患，结合工业化生产实际要求，提出了优化防越级跳闸的措施建议，希望能够为相关单位提供参考借鉴。
【关键词】：电力监控系统；防越级跳闸；方案研究
工业化生产环境下，供电生产系统中设计了多极断路保护器，通过以预防电路发生故障，威胁生产。但是，在实际的供电运用中多会出现跳闸不理想的问题，例如断路器在距离故障点很近的时候不会发生跳闸，上一级断路器却发生了防越级跳闸的问题。本文现在针对跳闸常见原因进行研究分析，提出了相应的处理方案，现将其分析如下。
1.电力监控系统防越级跳闸原因分析
1.1研究越级跳闸处理的重要性
越级跳闸属于电力系统电网处理的常见问题，其严重影响了供电安全。虽然跳闸现象属于电力系统中常见的一种，但是在一些大型的工业化生产中，越级跳闸处理质量直接威胁到了生产稳定性，严重时候会导致生产出现问题。由于引起越级跳闸的原因多，采用传统的方案解决存在难度，大多电力管理部门都采用电力监控系统的方式，观察产生调差的直接原因，以此来针对性解决越级跳闸问题。
1.2越级跳闸中的常见原因分析
按照电力系统电工供电生产特性，产生越级跳闸的原因主要有以下几个方面。
1.2.1供电线路问题
由于电系统电网共线线路的长度首先，导致“ 速断定值整定不开”，如线路发生短路，断路器在距离故障点很近的时候不会发生跳闸，但是由于开关各级变电检测的电流十分接近，系统误判，进而会导致开关检测问题，就会引起越级跳闸问题。
1.2.3电压波动问题
在电力运行中，若电压波动大，超过极限值后会直接引起大面积跳闸。这是因为开关内的失压保护是瞬间性地，没有体现延时特征，当线路的电压发生较大波动时候会产生大面积的跳闸问题。这一现象多发生于恶劣天气，如雷雨天气下频繁电闪雷鸣会导致电压闪动，进而引起大面积的跳闸、短路问题。此时，因为特殊环境下短路电流异常会直接引起电压下降；此外，大型设备突然启动时，若没有施加任何控制措施也会引起电压波动。
1.2.3保护误动
当保护器电磁兼容性较差，性能差大时候，会引起明显的误动问题。例如，电力系统电网的保护安装在开关本体内部时候，电源收到供电线路影响，在变频器、软启动等设备运用下，会形成二次谐波，因此造成进度下降，产生误动，造成越级跳闸问题。
1.2.4其他
除开以上表现挖掘，开关机械原因、开关拒动、保护器算法等也会引起越级跳闸。
2.常规系统防越级跳闸方案
2.1光纤纵差
光纤纵差保护方式是靠两段电流的矢量差来判断故障是否发生在特殊线路的保护范畴内，常见距离有纵向一对一的两个开关之间。一般而言，电力系统供电系统都是进线带的多条出线。一个开关矢量值比较也会出现采样不同步的问题。针对这种场合的处理控制而言，上下级开关之间的电流差别小，切不考虑线路的损耗，电流之间的差值应当接近零。整合线路的配电处理而言，进线路的开关和出线开关的电流差大小也表现在出线的多少以及负荷的大小，这种处理方式也让光纤纵差的判断失效，整个方案也不适合于井下供电场合使用。
2.2时间级差
时间级差适用于长距离供电系统，可实现保护馈电线路，具体是通过整定不同电流值和延时动作值来实现。
该方式在短线线路供电存在以下弊端。首先，供电距离影响，短距离会导致本级保护和下级保护下短路电流发生差异，且无法用短路电流值来保护范围，有且仅能用不同的样式动作值来确定保护范围，当时间级差的保护级数量超过范围时候，线路之间的保护延时加长，无法满足几点起保护的快速性要求。其次，整个装置的设置繁琐，若在短线供电下设置该方案，每个开关、馈线都需要进行精细化设置，稍有差池会影响越级跳闸监控效果，因此不适合在井下使用（如图1所示）。
（图1 越级跳闸的系统处理图）
3.研究电力监控系统防越级跳闸问题的处理方案
3.1科学解决短路线路供电引起的越级跳闸问题
本系统研究了一种网络通信确定继电保护范畴的监控短路供电措施，主要针对保护馈电线路末端故障动作选择性入手，已确定线路首段故障的快速性。
首先，采用“太环网+本安装现场中线技术”，其中千兆工业太环网提供了宽带环境良好的自动化环境，并提供了vLAN，Qos优先级等配置，目的是保证监控系统数质量信息数字传输的时效性。通过CAN总线控制器局域网，其具有多点工作连接方式，节点发生故障后会自动关闭输出，且对总线无干扰，不会发生通讯瘫痪问题。其次，具体的操作方法如下，本方法步骤如下：馈电线路各级保护装置通过 CAN 总线连接至相应的通讯分站，通讯分站通过以太网方式连接至交换机，经交换机连接至主站监系统；保护装置检测到电流满足动作条件时主动向通讯分站发送检测到故障信号，关联延时开始计数，并在关联延时时间内等待闭锁动作信号；分站收到保护装置送出的故障信号后立即向上传送，主站收到后根据预设的关联关系向被关联的装置发送闭锁信号；保护装置如果收到闭锁信号则证明故障发生在它的下一级保护之后则闭锁速断保护出口，如果在 Tgl 延时范围内没有收到闭锁信号，则在 Tgl 延时到时立即发送跳闸出口命令切断故障。
3.2开关拒动处理方案
设计系统要充分研究开关因为机械故障而引起的越级跳闸问题，若发生该类型的问题后，系统应当及时反馈、迅速定位故障发生点，保证无故障的开关可以及时送电量。整个故障开关若不能送电，也会引起一些运行问题。对此，系统应当考虑多极开关同时处理拒动问题，并针对差异的情况采用科学化的处理方案，并将事故缩小到最小范围中。
3.3电压波动处理方案
针对因为电压波动引起的越级跳闸问题，建议取消开关内部的无延时失压脱扣装置，并采用失压延时良好的保护装置。可设置 0.5s-1s 的失压延时，解决由于电，压波动引起的越级跳闸。采用本方案要求保护装置的后备延时切实可靠，对保护装置内部器件选型有严格的要求。
4.结语
综上所述，电力系统电网监控系统防越级跳闸非常重要，随着电力系统电网的不断发展，电力监控系统还要不断地扩展和完善，最终实现电力系统电网电力监控自动化的目标，保证供电安全。
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