不對(duì)稱斷線對(duì)變電繼電保護(hù)的影響

鄭威遜

惠州供電局，廣東惠州 516000

不對(duì)稱斷線對(duì)變電繼電保護(hù)的影響

鄭威遜

惠州供電局，廣東惠州 516000

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展對(duì)于電力的依賴性也隨來(lái)越大，一旦電網(wǎng)發(fā)生故障，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，這要求保證電網(wǎng)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定。在電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，一旦發(fā)生不對(duì)稱斷線故障，會(huì)在瞬間產(chǎn)生較大的電流，導(dǎo)致電網(wǎng)中的設(shè)備發(fā)生燒毀，甚至引發(fā)大面積的斷電事故，給經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們的日常生活帶來(lái)極大的危害。本文探討了不對(duì)稱斷線對(duì)變電繼電保護(hù)的影響。

斷線；繼電保護(hù)；影響

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展對(duì)于電力的依賴性也隨來(lái)越大，一旦電網(wǎng)發(fā)生故障，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，這要求保證電網(wǎng)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定。在電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，一旦發(fā)生不對(duì)稱斷線故障，會(huì)在瞬間產(chǎn)生較大的電流，導(dǎo)致電網(wǎng)中的設(shè)備發(fā)生燒毀，甚至引發(fā)大面積的斷電事故，給經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們的日常生活帶來(lái)極大的危害。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電網(wǎng)管理自動(dòng)化的程度越來(lái)越高，極大的提高了工作效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，很多變電站都實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守。在這種條件下為了確保供電系統(tǒng)的安全就需要使用繼電保護(hù)系統(tǒng)。繼電保護(hù)系統(tǒng)對(duì)于整個(gè)電網(wǎng)的安全運(yùn)行具有十分重要的作用，隨著電網(wǎng)環(huán)境的日益復(fù)雜，原有的繼電保護(hù)系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足需要，應(yīng)該對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和改進(jìn)，從而確保在發(fā)生故障的時(shí)候能夠及時(shí)的反應(yīng)。

1 常見斷線故障及危害

不對(duì)稱短線故障在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中主要表現(xiàn)為以下幾種形式：三相短路、兩相短路等。在這些故障當(dāng)中三相短路故障所造成的危害性最為嚴(yán)重，一旦出現(xiàn)三相短路，那么會(huì)在瞬間產(chǎn)生極大的電流，這在故障線路中的電氣設(shè)備會(huì)受到極大的損害，使用壽命縮短或者是直接過(guò)熱、燒毀，甚至引發(fā)火災(zāi)，造成災(zāi)難性的事件。同時(shí)正常用電的用戶由于線路中的電壓過(guò)低而受到很大的影響，甚至造成大規(guī)模的跳閘停電事故，給相關(guān)行業(yè)的生產(chǎn)帶來(lái)很大的影響。除此之外，由于三相電壓不對(duì)稱會(huì)產(chǎn)生負(fù)序電流，造成電動(dòng)機(jī)過(guò)熱，效率降低。

2 不對(duì)稱斷線對(duì)繼電保護(hù)裝置影響

2.1 需要提供可靠性

如果出現(xiàn)不對(duì)稱斷線，往往會(huì)引發(fā)三相電壓的不對(duì)稱，進(jìn)而導(dǎo)致三相電流的不對(duì)稱，這樣會(huì)引起電氣設(shè)備過(guò)載，為了防止這種情況的發(fā)生應(yīng)該使用繼電保護(hù)裝置，且對(duì)于繼電保護(hù)裝置的可靠性有著較高的要求。一旦發(fā)生斷線故障的時(shí)候，繼電保護(hù)裝置能夠根據(jù)當(dāng)時(shí)的實(shí)際情況做出準(zhǔn)確的判斷，從而保證動(dòng)作的準(zhǔn)確性，也就是在需要的時(shí)候，繼電保護(hù)裝置能夠及時(shí)的發(fā)揮作用，而在正常的時(shí)候，繼電保護(hù)裝置不會(huì)發(fā)生誤動(dòng)。

繼電保護(hù)裝置的可靠性一方面是有其出廠質(zhì)量決定的，更重要的是取決于其保護(hù)回路的維護(hù)情況。因此要盡量采用大廠的品牌，在進(jìn)行回路接線的時(shí)候也盡可能的保證簡(jiǎn)單，在日常的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，要做好相應(yīng)的維護(hù)和保養(yǎng)工作，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)的解決，從而保證繼電保護(hù)裝置的良好的工作狀態(tài)。

2.2 對(duì)繼電保護(hù)的選擇性影響

繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)短路故障的時(shí)候，會(huì)自動(dòng)對(duì)受到短路影響的相關(guān)的設(shè)備斷開，從而減少短路對(duì)設(shè)備造成的影響。同時(shí)要保證，相鄰的設(shè)備的保護(hù)裝置能夠在故障電路的保護(hù)裝置拒動(dòng)的時(shí)候?qū)⑵鋽嚅_。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)也隨之不斷的復(fù)雜化，單獨(dú)對(duì)后備設(shè)備設(shè)置保護(hù)是不行的，這就需要附近的裝置對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。在出現(xiàn)短路故障的時(shí)候，一旦變壓器主保護(hù)拒動(dòng)，這時(shí)附近的保護(hù)裝置就會(huì)對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。因此在設(shè)置相關(guān)的線路的時(shí)候，要充分保證繼電保護(hù)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)選擇性，這樣可以最大限度的提高安全性和可靠性。

除此之外，在對(duì)變電線路設(shè)置保護(hù)的時(shí)候，可以考慮采用遠(yuǎn)程保護(hù)，因此一旦發(fā)生不對(duì)稱斷線故障，有很大的幾率導(dǎo)致直流電源和二次回路故障，從而造成保護(hù)裝置拒動(dòng)，此時(shí)就可以通過(guò)遠(yuǎn)程保護(hù)對(duì)變壓器進(jìn)行保護(hù)，進(jìn)一步提高了電力系統(tǒng)的安全性。這樣遠(yuǎn)程后備保護(hù)應(yīng)該在變壓器繼電保護(hù)中得到廣泛的應(yīng)用，只有當(dāng)遠(yuǎn)程保護(hù)不能很好的發(fā)揮其應(yīng)有的功能的時(shí)候，可以再設(shè)置近的后備保護(hù)。

2.3 對(duì)速動(dòng)性的影響

速度性就是在故障中繼電保護(hù)裝置必須在最短時(shí)間內(nèi)采取正確的動(dòng)作來(lái)保護(hù)主要設(shè)備。以減少在斷線故障中引發(fā)的過(guò)載電壓、電流對(duì)設(shè)備的沖擊。應(yīng)當(dāng)注意的是動(dòng)作的迅速還能夠滿足選擇性的要求的保護(hù)裝置，一般設(shè)備的較為復(fù)雜、價(jià)格昂貴，在低壓電力設(shè)備上不需要采用，只是在高壓電力設(shè)備、線路中應(yīng)用廣泛。而在高壓配變電電網(wǎng)中，對(duì)變電設(shè)備的保護(hù)需要繼電保護(hù)設(shè)備的快速動(dòng)作，特別是對(duì)不對(duì)稱斷線故障的處理中，這是因?yàn)檫@故障產(chǎn)生的電壓和電流都是在瞬間突高的，這就需要繼電保護(hù)裝置必須在瞬間就進(jìn)行準(zhǔn)確的動(dòng)作。

2.4 對(duì)于靈敏性的影響

繼電保護(hù)可靠性的高低在很大一部分上是受靈敏度高度的影響的，必須保證適當(dāng)?shù)撵`敏度，才能夠保證繼電保護(hù)功能的正常的發(fā)揮，即不能太高，也不能太低。只有對(duì)異常電流進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷才能做出準(zhǔn)確的保護(hù)動(dòng)作。只有滿足靈敏性要求的繼電保護(hù)才能在規(guī)定的范圍內(nèi)做出這樣的動(dòng)作。符合要求的繼電保護(hù)裝置，在規(guī)定范圍內(nèi)的故障出現(xiàn)時(shí)，不管短路的位置和短路的性質(zhì)，以及短路點(diǎn)是否有過(guò)渡電阻，都會(huì)做出正確的動(dòng)作，即要求不但在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的三相短路時(shí)采取可靠動(dòng)作，而在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下經(jīng)過(guò)較大的電阻過(guò)渡兩相或者單相短路的時(shí)候也能動(dòng)作。

所謂系統(tǒng)最大運(yùn)行方式就是被保護(hù)線路末端短路時(shí)，系統(tǒng)等效阻抗最小，通過(guò)保護(hù)裝置的短路電流為最大運(yùn)行方式；系統(tǒng)最小運(yùn)行方式就是在同樣短路故障情況下，系統(tǒng)等效阻抗為最大，通過(guò)保護(hù)裝置的短路電流為最小的運(yùn)行方式。

故障參數(shù)如電流、電壓和阻抗等的計(jì)算，應(yīng)根據(jù)實(shí)際可能的最不利的運(yùn)行方式和故障類型來(lái)進(jìn)行。增加靈敏性，即增加了保護(hù)動(dòng)作的信賴性，但有時(shí)與安全性相矛盾。對(duì)不同作用的保護(hù)及被保護(hù)的設(shè)備和線路，所要求的靈敏系數(shù)不同。

[1]葛耀中.自適應(yīng)繼電保護(hù)及其前景展望[J]電力系統(tǒng)自動(dòng)化，1997(9).

[2]趙永彬，陳笑雁.多原理的數(shù)字式變壓器保護(hù)的應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2004(5).

[3]侯貿(mào)軍，韓智玲.基于網(wǎng)絡(luò)的繼電保護(hù)管理信息系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)[J].電氣時(shí)代，2005(6).

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1674-6708（2011）53-0058-01