不對稱斷線對變電繼電保護的具體影響

陳光明

廣東電網惠州龍門供電局，廣東惠州 516800

不對稱斷線對變電繼電保護的具體影響

陳光明

廣東電網惠州龍門供電局，廣東惠州 516800

對于電網安全來說，不對稱短線問題的危害十分的嚴重。電網一旦出現短線，產生的強大電流會損害電網中的一些設備，甚至會導致設備的徹底燒毀。本文針對不對稱短線對變電繼電保護的相關影響進行了探討。

.不對稱斷線；繼電保護；影響

1 概述

隨著我國電網技術的不斷發展和成熟，數字化以及自動化的管理手段在整個電力系統得到了廣泛的使用。其中自動化技術在整個電力系統中的采用，在很大程度上減少了工作人員的重復勞動，提高了工作效率，縮短工作時間，進而提高了整個電網的安全性與穩定性。但是不可否認，我國的電網環境相對復雜，還存在著很多的問題，這樣繼電保護系統作為維護電網安全的重要手段越來越受到相關部門的重視。因此，為了應對電網中可能存在的安全隱患，保證整個電力系統的安全穩定的運行，就需要對繼電保護裝置進行相應的改進。在電網運行的實際工作中，不對稱短線的發生具有十分嚴重的危害，一點出現斷線故障，電網中的電流就會在瞬時加大，對變壓器等設備造成很大的沖擊，甚至會造成變壓器的燒毀，進而導致大面積的停電故障，針對這種情況，就需要采取繼電保護措施。

2 常見斷線故障及危害

不對稱短線故障在中性點不接地系統中的表現形式十分多樣，主要有以下幾種：三相短路、兩相短路、兩相接地短路。在這些之中，三相短路的危害最為嚴重。在發生三相短路故障時，線路中的電流在瞬間增大，從而嚴重危害整個線路中的電器設備，嚴重時會造成設備的燒毀，頻繁的故障會造成電器設備壽命周期大大縮短。短路發生時還會造成線路中的電壓降低，影響經濟生產以及居民的日常用電，甚至還會造成大面積的停電事故。除此之外，短路還會對整個系統產生振蕩。

3 不對稱斷線對繼電保護裝置影響

3.1 需要提供可靠性

不對稱短線造成三相電壓的不對稱，引起三相電流的不對稱，最終導致線路中的電氣設備由于電流過大而遭到損壞。為了避免這種情況的發生，就需要可靠性高的繼電保護裝置，也就是說繼電保護裝置能夠根據現場發生的實際情況做出準確的動作。繼電保護裝置的可靠性主要表現在兩個方面：一方面，要對不同的情況做出靈活準確的反應。另一方面，在不應該發生動作的時候能夠不產生誤動。繼電保護裝置的可靠性主要由生產廠家的出場質量以及日后對于其維護的水平共同決定的。總的來說應該選擇元件質量高的合格產哦，回路采取盡可能簡單的接線方式，并且定期對裝置進行相應的維護以及調試，確保其反應的靈敏以及狀態的可靠。

3.2 對繼電保護的選擇性影響

繼電保護裝置應該具備相應的選擇判斷能力也就是說電網一點出現短路故障，繼電保護裝置能夠進行相應的判斷對于受到影響的設備優先進行切除。如果故障設備或者線路的保護出現拒動的情況，那么就有附近的保護裝置對其進行切除。但是由相鄰的設備進行故障設備切除的時候，往往會造成大范圍的斷電。由于電網的結構比較復雜，這給后備設備的保護工作造成可極大的困難，一般采用就近原則對其進行保護。在電網實際運行過程中，當發生不對稱斷線時，與變壓器距離最近的保護裝置應該能夠在短路器拒動的情況下對其進行必要的保護，這就是變電站繼電保護中的選擇性保護。所以在線路設計的時候，對每個需要重點保護的設備都要進行相應的選擇性設計，以便在短路器出現拒動時能夠對重要設備提供必要的保護。

除此之外，由于一旦出現不對稱斷線故障，斷路器以及二次回路都有出現拒動的可能性，為了避免這種情況的發生，在對重要設備的后備繼電保護系統的設計過程中可以考慮遠程保護設備，這樣的設計成本較低，且提高了可靠性。

3.3 對速動性的影響

一旦出現不對稱斷線故障，繼電保護裝置應該以最短的時間進行反應，采取相應的動作對主要的設備進行保護。這樣可以將故障發生時過大的電流對設備的沖擊降到最低。繼電保護裝置的速動性必須建立在選擇性和準確性的基礎之上的，否則時間再短，如果采取的是錯的動作就沒有意義了。由于設備的價格昂貴，結構復雜，對于低壓設備一般沒有使用的必要，大多用于高壓線路以及電氣設備之中。

而在高壓配變電電網中，對變電設備的保護需要繼電保護設備的快速動作，這對于不對稱斷線引發的故障尤其適用。因為不對稱斷線會在線路中產生瞬間的強電流，對設備造成沖擊時間越長，損害就越大，如果繼電保護裝置以最短的時間做出正確的反應動作，將會使電流對于設備的損壞降到最低。

實際上，對不同電壓等級和不同結構的電網，切除故障的最小時間有不同的要求。例如，對于35kV～60kV配電網絡，通常0.5s～0.7s； 110kV～330kV高壓電網 ，約為0.15s～0.3s；500kV 及以上超高壓電網，約為0.1s～0.12s。目前國產的繼電保護裝置，在一般情況下，完全可以滿足上述電網對快速切除故障的要求。對于反應不正常運行情況的繼電保護裝置，一般不要求快速動作，而應按照選擇性的條件，帶延時地發出信號。

3.4 對于靈敏性的影響

靈敏度時一把雙刃劍，繼電保護的靈敏度的標準是可靠性聯系在一起的，也就是在故障面前采取正確的動作的基礎。只有對異常電流進行準確的判斷才能作出準確的保護動作。只有滿足靈敏性要求的繼電保護才能在規定的范圍內作出這樣的動作。符合要求的繼電保護裝置，在規定范圍內的故障出現時，不管短路的位置和短路的性質，以及短路點是否有過渡電阻，都會作出正確的動作，即要求不但在系統最大運行方式下的三相短路時采取可靠動作，而在系統最小運行方式下經過較大的電阻過渡兩相或者單相短路的時候也能動作。

所謂系統最大運行方式就是被保護線路末端短路時，系統等效阻抗最小，通過保護裝置的短路電流為最大運行方式；系統最小運行方式就是在同樣短路故障情況下，系統等效阻抗為最大，通過保護裝置的短路電流為最小的運行方式。故障參數如電流、電壓和阻抗等的計算，應根據實際可能的最不利的運行方式和故障類型來進行。增加靈敏性，即增加了保護動作的信賴性，但有時與安全性相矛盾。對不同作用的保護及被保護的設備和線路，所要求的靈敏系數不同。

[1]劉文松.探討電力系統繼電保護的運行與維護[J].廣東科技，2010(4).

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