變電繼電保護受不對稱斷線的影響

摘要：眾所周知，我國經濟的發展對電網的依賴性越來越大，一旦其發生故障，將會給我們的生產生活帶來巨大的經濟損失，因此，保證電網的安全性和穩定性至關重要。本文主要討論變電繼電保護受不對稱斷線的影響。由于在斷線故障中，帶來不必要的經濟損失。因此研究變電繼電保護受不對稱斷線的影響具有重要的意義。

關鍵詞：變電繼電保護，不對稱斷線，影響，裝置

0 引言

電力事故中，短路問題是最常見的危害極大的一種事故。而斷線問題，多半認為它不如短路那樣常見或危害不如短路嚴重。其實不然，斷線也是經常發生的，且各種類型的故障往往都與斷線有聯系。因此，在復雜電網的環境下可以通過提升繼電保護裝置的性能，并對其進行簡化計算進而設計出合理的設計保護方案，這是目前繼電保護裝置改進的主流方向。對于斷線，而斷一相又較斷二相的出現率為高，本文的撰寫主要是為了給運行人員在判斷處理事故時提供一個較為準確的數的概念，為同行提供一些參考。

1 常見斷線故障及危害

（1）無論主變高低壓母線上發生斷線都可能使保護引出跳閘。其中，主變中性點直接接地工況下，高壓斷線由主變零序引出跳閘。在主變中性點不接地工況下，高壓斷線和任何形式的發電機出口斷線都由負序啟動跳閘。

（2）對于運行電流小于額定的故障，則視運行方式及斷線種類不同，保護引出情況不一，可能跳、可能不跳，作為運行人員最應注意的就是這不跳閘的故障，作出準確的判斷，并在盡可能短的時間內排除故障。

（3）對于不跳閘的故障判斷：應區別二次斷線和一次斷線，這時負序過負保護都會啟動，但二次斷線時一次三相電流平衡，一次斷線則三相電流不等。無論高壓，低壓斷線都可用發

電機定子電流表作依據，但高壓尚可由開關模擬燈作參考。判斷高低壓斷線及負序電流大小，應注意最大相電流和最小相電流，最好還要知道斷線前電流。建議無論如何先降負荷，必可降低負序電流，減輕對機組的危害。

2 不對稱斷電

任何不對稱運行都可以看作是三相阻抗不相等，而斷線是其特殊方式。將斷相看成斷口阻抗。而其余兩相在斷口相阻抗為零。與分析不對稱短路一樣：

（a）首先根據電力系統接線圖和參數作出各序網絡；

（b）根據斷相種類決定斷相處的邊界條件；

（c）建立復合序網；

（d）計算出斷口處電壓電流的各序分量；

（e）求各序網中節點電；壓電流的序對稱分量I；

（f）綜臺得全電壓、全電流。

分析斷線引起的不對稱也可以利用對稱分量法，建立各序網絡求序分量 但這需要知道與不對稱點相聯接的整個電網的電勢和各序阻抗，這是很麻煩的計算方法。因本文要研究斷線出現的負序及零序電流，并且研究斷線前后的電流變化規律，實際上可以避開電勢而采用電流疊加廉理，即把不對稱運行時正序網絡的電流，看成是斷線前的工作電流與斷相后斷口問電壓。

3不對稱斷線對各繼電保護裝置的影響

電力系統的不對稱斷電是比較復雜的問題，多半認為它不如短路那樣常見或危害不如短路嚴重。其實不然，斷線也是經常發生的，且各種類型的故障往往都與斷線有聯系。因此，在復雜電網的環境下可以通過提升繼電保護裝置的性能，并對其進行簡化計算進而設計出合理的設計保護方案，這是目前繼電保護裝置改進的主流方向。對于斷線，而斷一相又較斷二相的出現率為高。一旦其發生故障，將會給我們的生產生活帶來巨大的經濟損失，因此，保證電網的安全性和穩定性至關重要。本文主要討論變電繼電保護受不對稱斷線的影響。由于在斷線故障中，其產生較大的電流，在一定程度上，會使電力系統中的部分設備發熱，導致燒毀。因此對于變電繼電保護受不對稱斷線的影響，我們必須重視。

3.1 不對稱斷線對發電機各繼電保護的影響

3.1.1 縱差

從保護原理可知，對斷開相.保護所取的兩組電流互感器將無電流。而無論健全相電流如何變化，保護用兩組LH二次電流理論上大小相等且極性一剪。不會流入繼電器，故對于不對稱運行問題不用考慮。

3.1.2 橫差

由于保護用電流互感器裝在兩并聯支路問，而斷相與否和支路無關，也不會有影響。

3.1.3 斷線對發電機負序過渡保護的影響

受不對稱運行影響最大的是負序過電流保護。負序電流的大小決定于不對稱程度，而不對稱程度取決于發電機定子繞組電流情況，本文研究的重點是：

（a）在額定負荷情況下發電機出口斷路器一相跳閘將出現多大負序電流及相電流；

（b）對機組負序過流0.6IH、2.4A、6s整定值能否動作于發電機斷路器眺閘。

（c）如果達不到斷路器跳閘的整定值，按規定凸極式發電機I2t<40計算，允許運行多少時間？

（d）對0.6IH及2.4A過流整定值啟動，需要故障前相電流多大，斷相后健全相電流多大？

（e）對0.1I過負荷定值啟動需要故障前相電流多大？斷相后健全相電流多大？

3.1.4 低電壓過渡

由于斷相不會出現電壓降低，故不會動作，但未斷開相就可能出現過電流，如負序保護不能及時切除故障，將可能造成健全相過熱。中控室返回屏B相電流表只反應B相，有可能不反應過電流相，這需得由負序過負荷發信號引起運行人員注意，并做出處理。故只需要研究斷相對負序保護的影響就夠了。

3.2 不對稱斷線對主變壓器繼電保護的影響

3.2.1縱差

由于主變是Y0/△H接線，差動保護用LH二次回路接線是△/Y 連接，當主變一側斷一相（電流為零），另一側不為零，兩側同一相LH二次的差電流將流過工作繞組。實際上，由于主變壓器按躲過最大可能的不平衡電流整定，K=1.5，1cp=4.5， h=7.5A整定，差值電流是達不到啟動值的，故不會動作

3.2.2零序過渡

保護取用主變中性點電流互感器，LJ0動作的必要條件是主變中性點須接地運行，計算表明在該主變直接接地情況下，主變高壓測斷一相出現的零序電流將可能啟動零序過流保護。我們將詳細討論：由于零序過電壓取自線路電壓互感器開口三角形繞組，且定值150 V，它必須在所連接的系統變壓器，都無中性點接地的情況下發生單相接地，接地電壓才可能達到啟動。故在系統有變壓器中性點的情況下，發生一相斷開，不會啟動零序過壓保護，故不用考慮。

3.3對于靈敏性的影響

繼電保護可靠性主要還是由靠靈敏度高度來決定的，只有在適當靈敏度條件下，繼電保護的功能才能得到正常發揮。故障的參數：電流電壓以及阻抗等都應該依據實際情況，在最不利運行方式、故障類型的條件下模擬。增加了靈敏性，就相當于增加了對保護動作的信賴與穩定，但是對不同設備和線路，對靈敏度的系數要求不同。

3.4對速動性的影響

所謂的速度性就是必須在最短時間內使故障中繼電保護裝置采用正確動作對主要設備進行保護從而減少在斷線故障過程中，出現的電壓過載以及電流沖擊設備的現象。因此，這就需要我們的繼電保護裝置能夠在短時間內進行準確無誤的操作，這是非常重要的一點。

5 結束語

綜上所述，斷線主要是對發電機負序過流保護，無論主變高低壓母線上發生斷線都可能使保護引出跳閘。隨著電網的發展，我們對電網的要求越來越高，一旦其發生故障，將會給我們的生產生活帶來巨大的經濟損失，也會對我們造成巨大的傷害，因此，保證電網的安全性和穩定性至關重要。由于在斷線故障中，其產生較大的電流，在一定程度上，會使電力系統中的部分設備發熱，導致燒毀。因此研究變電繼電保護受不對稱斷線的影響具有重要的意義，這是將來不對稱斷電研究的主流方向，這將進一步促進我國經濟的發展。

參考文獻

[1] 權巍.電力系統繼電保護問題分析[J].中國電力教育，2010（4）.

[2] 趙永彬.多原理的數字式變壓器保護的應用[J].電力系統及其自動化學報，2004（5）.

[3] 侯貿軍.基于網絡的繼電保護管理信息系統的體系結構[J].電氣時代，2005（6）.

[4] 魏秀安.電力變壓器短路的繼電保護[J].科技資訊，2010（6）.