摘要：眾所周知，我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)電網(wǎng)的依賴性越來越大，一旦其發(fā)生故障，將會(huì)給我們的生產(chǎn)生活帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此，保證電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性至關(guān)重要。本文主要討論變電繼電保護(hù)受不對(duì)稱斷線的影響。由于在斷線故障中，帶來不必要的經(jīng)濟(jì)損失。因此研究變電繼電保護(hù)受不對(duì)稱斷線的影響具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：變電繼電保護(hù)，不對(duì)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(rèn)為它不如短路那樣常見或危害不如短路嚴(yán)重。其實(shí)不然，斷線也是經(jīng)常發(fā)生的，且各種類型的故障往往都與斷線有聯(lián)系。因此，在復(fù)雜電網(wǎng)的環(huán)境下可以通過提升繼電保護(hù)裝置的性能，并對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算進(jìn)而設(shè)計(jì)出合理的設(shè)計(jì)保護(hù)方案，這是目前繼電保護(hù)裝置改進(jìn)的主流方向。對(duì)于斷線，而斷一相又較斷二相的出現(xiàn)率為高，本文的撰寫主要是為了給運(yùn)行人員在判斷處理事故時(shí)提供一個(gè)較為準(zhǔn)確的數(shù)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(fā)生斷線都可能使保護(hù)引出跳閘。其中，主變中性點(diǎn)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(diǎn)不接地工況下，高壓斷線和任何形式的發(fā)電機(jī)出口斷線都由負(fù)序啟動(dòng)跳閘。

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

（3）對(duì)于不跳閘的故障判斷：應(yīng)區(qū)別二次斷線和一次斷線，這時(shí)負(fù)序過負(fù)保護(hù)都會(huì)啟動(dòng)，但二次斷線時(shí)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(fā)

電機(jī)定子電流表作依據(jù)，但高壓尚可由開關(guān)模擬燈作參考。判斷高低壓斷線及負(fù)序電流大小，應(yīng)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(fù)荷，必可降低負(fù)序電流，減輕對(duì)機(jī)組的危害。

2 不對(duì)稱斷電

任何不對(duì)稱運(yùn)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(duì)稱短路一樣：

（a）首先根據(jù)電力系統(tǒng)接線圖和參數(shù)作出各序網(wǎng)絡(luò)；

（b）根據(jù)斷相種類決定斷相處的邊界條件；

（c）建立復(fù)合序網(wǎng)；

（d）計(jì)算出斷口處電壓電流的各序分量；

（e）求各序網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)電；壓電流的序?qū)ΨQ分量I；

（f）綜臺(tái)得全電壓、全電流。

分析斷線引起的不對(duì)稱也可以利用對(duì)稱分量法，建立各序網(wǎng)絡(luò)求序分量 但這需要知道與不對(duì)稱點(diǎn)相聯(lián)接的整個(gè)電網(wǎng)的電勢(shì)和各序阻抗，這是很麻煩的計(jì)算方法。因本文要研究斷線出現(xiàn)的負(fù)序及零序電流，并且研究斷線前后的電流變化規(guī)律，實(shí)際上可以避開電勢(shì)而采用電流疊加廉理，即把不對(duì)稱運(yùn)行時(shí)正序網(wǎng)絡(luò)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(duì)稱斷線對(duì)各繼電保護(hù)裝置的影響

電力系統(tǒng)的不對(duì)稱斷電是比較復(fù)雜的問題，多半認(rèn)為它不如短路那樣常見或危害不如短路嚴(yán)重。其實(shí)不然，斷線也是經(jīng)常發(fā)生的，且各種類型的故障往往都與斷線有聯(lián)系。因此，在復(fù)雜電網(wǎng)的環(huán)境下可以通過提升繼電保護(hù)裝置的性能，并對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算進(jìn)而設(shè)計(jì)出合理的設(shè)計(jì)保護(hù)方案，這是目前繼電保護(hù)裝置改進(jìn)的主流方向。對(duì)于斷線，而斷一相又較斷二相的出現(xiàn)率為高。一旦其發(fā)生故障，將會(huì)給我們的生產(chǎn)生活帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此，保證電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性至關(guān)重要。本文主要討論變電繼電保護(hù)受不對(duì)稱斷線的影響。由于在斷線故障中，其產(chǎn)生較大的電流，在一定程度上，會(huì)使電力系統(tǒng)中的部分設(shè)備發(fā)熱，導(dǎo)致燒毀。因此對(duì)于變電繼電保護(hù)受不對(duì)稱斷線的影響，我們必須重視。

3.1 不對(duì)稱斷線對(duì)發(fā)電機(jī)各繼電保護(hù)的影響

3.1.1 縱差

從保護(hù)原理可知，對(duì)斷開相.保護(hù)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(hù)用兩組LH二次電流理論上大小相等且極性一剪。不會(huì)流入繼電器，故對(duì)于不對(duì)稱運(yùn)行問題不用考慮。

3.1.2 橫差

由于保護(hù)用電流互感器裝在兩并聯(lián)支路問，而斷相與否和支路無關(guān)，也不會(huì)有影響。

3.1.3 斷線對(duì)發(fā)電機(jī)負(fù)序過渡保護(hù)的影響

受不對(duì)稱運(yùn)行影響最大的是負(fù)序過電流保護(hù)。負(fù)序電流的大小決定于不對(duì)稱程度，而不對(duì)稱程度取決于發(fā)電機(jī)定子繞組電流情況，本文研究的重點(diǎn)是：

（a）在額定負(fù)荷情況下發(fā)電機(jī)出口斷路器一相跳閘將出現(xiàn)多大負(fù)序電流及相電流；

（b）對(duì)機(jī)組負(fù)序過流0.6IH、2.4A、6s整定值能否動(dòng)作于發(fā)電機(jī)斷路器眺閘。

（c）如果達(dá)不到斷路器跳閘的整定值，按規(guī)定凸極式發(fā)電機(jī)I2t<40計(jì)算，允許運(yùn)行多少時(shí)間？

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

（e）對(duì)0.1I過負(fù)荷定值啟動(dòng)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(huì)出現(xiàn)電壓降低，故不會(huì)動(dòng)作，但未斷開相就可能出現(xiàn)過電流，如負(fù)序保護(hù)不能及時(shí)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(yīng)B相，有可能不反應(yīng)過電流相，這需得由負(fù)序過負(fù)荷發(fā)信號(hào)引起運(yùn)行人員注意，并做出處理。故只需要研究斷相對(duì)負(fù)序保護(hù)的影響就夠了。

3.2 不對(duì)稱斷線對(duì)主變壓器繼電保護(hù)的影響

3.2.1縱差

由于主變是Y0/△H接線，差動(dòng)保護(hù)用LH二次回路接線是△/Y 連接，當(dāng)主變一側(cè)斷一相（電流為零），另一側(cè)不為零，兩側(cè)同一相LH二次的差電流將流過工作繞組。實(shí)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(dá)不到啟動(dòng)值的，故不會(huì)動(dòng)作

3.2.2零序過渡

保護(hù)取用主變中性點(diǎn)電流互感器，LJ0動(dòng)作的必要條件是主變中性點(diǎn)須接地運(yùn)行，計(jì)算表明在該主變直接接地情況下，主變高壓測(cè)斷一相出現(xiàn)的零序電流將可能啟動(dòng)零序過流保護(hù)。我們將詳細(xì)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(tǒng)變壓器，都無中性點(diǎn)接地的情況下發(fā)生單相接地，接地電壓才可能達(dá)到啟動(dòng)。故在系統(tǒng)有變壓器中性點(diǎn)的情況下，發(fā)生一相斷開，不會(huì)啟動(dòng)零序過壓保護(hù)，故不用考慮。

3.3對(duì)于靈敏性的影響

繼電保護(hù)可靠性主要還是由靠靈敏度高度來決定的，只有在適當(dāng)靈敏度條件下，繼電保護(hù)的功能才能得到正常發(fā)揮。故障的參數(shù)：電流電壓以及阻抗等都應(yīng)該依據(jù)實(shí)際情況，在最不利運(yùn)行方式、故障類型的條件下模擬。增加了靈敏性，就相當(dāng)于增加了對(duì)保護(hù)動(dòng)作的信賴與穩(wěn)定，但是對(duì)不同設(shè)備和線路，對(duì)靈敏度的系數(shù)要求不同。

3.4對(duì)速動(dòng)性的影響

所謂的速度性就是必須在最短時(shí)間內(nèi)使故障中繼電保護(hù)裝置采用正確動(dòng)作對(duì)主要設(shè)備進(jìn)行保護(hù)從而減少在斷線故障過程中，出現(xiàn)的電壓過載以及電流沖擊設(shè)備的現(xiàn)象。因此，這就需要我們的繼電保護(hù)裝置能夠在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行準(zhǔn)確無誤的操作，這是非常重要的一點(diǎn)。

5 結(jié)束語

綜上所述，斷線主要是對(duì)發(fā)電機(jī)負(fù)序過流保護(hù)，無論主變高低壓母線上發(fā)生斷線都可能使保護(hù)引出跳閘。隨著電網(wǎng)的發(fā)展，我們對(duì)電網(wǎng)的要求越來越高，一旦其發(fā)生故障，將會(huì)給我們的生產(chǎn)生活帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，也會(huì)對(duì)我們?cè)斐删薮蟮膫Γ虼?，保證電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性至關(guān)重要。由于在斷線故障中，其產(chǎn)生較大的電流，在一定程度上，會(huì)使電力系統(tǒng)中的部分設(shè)備發(fā)熱，導(dǎo)致燒毀。因此研究變電繼電保護(hù)受不對(duì)稱斷線的影響具有重要的意義，這是將來不對(duì)稱斷電研究的主流方向，這將進(jìn)一步促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

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