高壓斷路器三相不一致保護改進及應用探究

陳建興

摘要：在高壓電網變壓器處于運行狀態(tài)的過程中，隨著當主變壓器的母線切換，就會導致直流兩點接地不當的問題產生，事故范圍因此擴大，需要采用必要的措施解決。因此，開關一般會設置有主變啟動和保護裝置不一致的三相保護。本論文針對高壓斷路器三相不一致保護改進及應用展開研究。

關鍵詞：高壓斷路器;三相;不一致保護;改進;應用

一、事故案例

某500千伏變電站安裝有兩臺主變壓器，都是采用特種變壓器，為分相式強迫油循環(huán)無載調壓，分別連接在500千伏線路上和220千伏線路上，各個線路的開關都是采用分相式。

從主變壓器的相關保護配置情況來看，中性點的過流定值是0.09安培，中性點過流時間：3.4秒;主變壓器的零序過流定值都是0.05 安培、零序過流時限是3.5秒。主變壓器的220千伏側開關的三相不一致保護時限是2.95秒。500千伏系統啟動的過程中，開關不一致保護的時限是2.48秒[1]。

二、高壓斷路器三相不一致保護采取的改進措施

（一）高壓斷路器三相不一致保護采用改進電流閉鎖條件的方式

該電網所有三相不一致保護都是可以選擇的零序電流。負序電流閉鎖處于開放狀態(tài)，其保護整定原則是，通過零序電流閉鎖固定，零序過流整定值的整定按照240安培進行。隨著CT變比突破240的時候，就可以按照0.11整定。將二次額定電流設置好，將保護動作的時間設置在1.5秒至2.0秒之間。根據數據統計所獲得的結果，經過分析可以明確，220千伏以上的電網以及斷路器要實施電流保護，在選擇CT變比的過程中，如果變比超過2400，所呈現出來的變化為兩種，即3000/1和4000/1，也就是說，零序過流一次定值會隨著CT的變化率有所變化，可以設置為250安培、300安培和450安培[2]。

（二）高壓斷路器三相不一致保護采用改進三相不一致開入

電氣量三相不一致保護所采用的相保護方式是操作箱三相跳合閘位置對繼電保護裝置接點進行監(jiān)測。在設計的過程中，不能將斷路器分開的狀態(tài)和閉合的狀態(tài)呈現出來，要確保斷路器的可靠性，就要將操作箱跳閘作為標準。閉合位置的監(jiān)測電路對斷路器可靠性的影響是非常大的。隨著斷路器的電路控制異常電源產生，監(jiān)控電路也會存在異常，就會出現拒動的問題。如果斷路器本體采用輔助接線的方式保證分開的狀態(tài)和閉合的狀態(tài)正常，就需要由點組合方式作為判斷三相不一致狀態(tài)的方式，實施電量保護。

主流的防護設備的供電都采用光禍開入板件的直流弱電供方式，為24伏，但其對策需要發(fā)揮高壓電場的作用，使其抗干擾能力提高。保護屏的開關量要發(fā)揮大電流的作用，通常需要110伏的直流電或者220伏的直流電。所以，繼電保護裝置的選擇上，采用外部加重型的裝置，效果是非常好的[3]。高壓場啟動之后，發(fā)揮強電的作用取代保護光災害板，也可以將保護裝置接入其中。

三、不一致保護整定需要遵循的原則

（一）220 千伏線路開關

220 千伏線路使用單相重介質電路開關，由于設計上存在不完整性，就會導致三相不一致保護的問題。保護動作啟動的時候，時間要長一些，與單動作的時間相比較，需要延時。220千伏系統的相重介質需要持續(xù)的時間為0.9秒，電流單相重介質為1.0秒的時間。對保護裝置的三相不一致保護時間的設置，可以根據電網的運行狀態(tài)設置為2.5秒至3.0秒之間。開關本體三相不一致保護的運行過程中，保護裝置三相不一致保護也要同時運行，時限上要保持一致。

（二）主變壓器、母聯、分段開關

220千伏及以上主變壓器、專用母聯需要三相聯動。斷路器上如果已經安裝了三相電氣聯動的斷路器，本體上設計三相不一致保護動作的時候，要將時間局限在0.5秒左右，變壓器保護裝置的不一致啟動，需要通過電流零序、負序等開關位置，此時閉鎖元件需要保持在開放狀態(tài)，時間限制值等同于本體。

對于安裝有三相位置不一致的保護，在電路還沒有接通的情況下，就要對投入運行模式不斷完善，此時，主變壓器的保護與線路的連接之間存在不一致的問題，就要確保保護裝置的三相不一致，保護功能不能夠啟動，如果發(fā)現有缺陷，就要進行技術維護，對故障進行檢查，采取必要的措施解決。將開關非全相運行措施制定出來，能夠對故障應急處理，使得電氣設備處于安全的運行狀態(tài)。

（三）500千伏接線開關

其一，超過220千伏的主變壓器三相斷路器，需要將變壓器保護設置在三相位置上，采用不一致保護措施。

其二，斷路器本體的三相不一致保護需要連接保護裝置，定期試驗、檢查，將所獲得的數據信息記錄好。在檢查的過程中，要固定好斷路器機構箱接線端。

其三，啟動三相不一致保護的過程中，繼電保護裝置安裝在戶外，會受到環(huán)境的影響，保護裝置不能很好地發(fā)揮作用。所以，需要安裝高性能的繼電保護裝置，做好接線盒的檢查工作，還要定期維護。

其四，對定值要定期檢查，注意一致性保護和不一致本體保護的動作時限要準確，不可以出現誤差。

四、結束語

綜上所述，電力系統中，高壓斷路器的運行狀態(tài)需要高度關注，其可靠性以及穩(wěn)定性與電力系統所發(fā)揮的作用具有直接相關性。高壓斷路器的三相不一致保護對斷路器以及整個電路都起到了保護作用，如果在運行中產生誤動或者拒動的現象，就不能很好地發(fā)揮保護作用。這就需要對三相不一致保護加以改進，更好地發(fā)揮其應用價值。

參考文獻：

[1] 江知瀚， 馬迎新， 高旭， et al. 斷路器三相不一致保護可靠性分析及二次回路改進[J]. 電力系統自動化， 2017（11）：25-26.

[2] 張云柯， 李博通， 賈健飛， et al. 帶并聯電抗器的超高壓電纜-架空混合線路三相永久性故障識別方法[J]. 電力自動化設備， 2017（10）：65-66.

（作者單位：云南電網公司昭通供電局變電運行所）