变电继电保护受不对称断线的影响

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摘要：众所周知，我国经济的发展对电网的依赖性越来越大，一旦其发生故障，将会给我们的生产生活带来巨大的经济损失，因此，保证电网的安全性和稳定性至关重要。本文主要讨论变电继电保护受不对称断线的影响。由于在断线故障中，带来不必要的经济损失。因此研究变电继电保护受不对称断线的影响具有重要的意义。

关键词：变电继电保护，不对称断线，影响，装置

0 引言

电力事故中，短路问题是最常见的危害极大的一种事故。而断线问题，多半认为它不如短路那样常见或危害不如短路严重。其实不然，断线也是经常发生的，且各种类型的故障往往都与断线有联系。因此，在复杂电网的环境下可以通过提升继电保护装置的性能，并对其进行简化计算进而设计出合理的设计保护方案，这是目前继电保护装置改进的主流方向。对于断线，而断一相又较断二相的出现率为高，本文的撰写主要是为了给运行人员在判断处理事故时提供一个较为准确的数的概念，为同行提供一些参考。

1 常见断线故障及危害

（1）无论主变高低压母线上发生断线都可能使保护引出跳闸。其中，主变中性点直接接地工况下，高压断线由主变零序引出跳闸。在主变中性点不接地工况下，高压断线和任何形式的发电机出口断线都由负序启动跳闸。

（2）对于运行电流小于额定的故障，则视运行方式及断线种类不同，保护引出情况不一，可能跳、可能不跳，作为运行人员最应注意的就是这不跳闸的故障，作出准确的判断，并在尽可能短的时间内排除故障。

（3）对于不跳闸的故障判断：应区别二次断线和一次断线，这时负序过负保护都会启动，但二次断线时一次三相电流平衡，一次断线则三相电流不等。无论高压，低压断线都可用发

电机定子电流表作依据，但高压尚可由开关模拟灯作参考。判断高低压断线及负序电流大小，应注意最大相电流和最小相电流，最好还要知道断线前电流。建议无论如何先降负荷，必可降低负序电流，减轻对机组的危害。

2 不对称断电

任何不对称运行都可以看作是三相阻抗不相等，而断线是其特殊方式。将断相看成断口阻抗。而其余两相在断口相阻抗为零。与分析不对称短路一样：

（a）首先根据电力系统接线图和参数作出各序网络；

（b）根据断相种类决定断相处的边界条件；

（c）建立复合序网；

（d）计算出断口处电压电流的各序分量；

（e）求各序网中节点电；压电流的序对称分量I；

（f）综台得全电压、全电流。

分析断线引起的不对称也可以利用对称分量法，建立各序网络求序分量 但这需要知道与不对称点相联接的整个电网的电势和各序阻抗，这是很麻烦的计算方法。因本文要研究断线出现的负序及零序电流，并且研究断线前后的电流变化规律，实际上可以避开电势而采用电流叠加廉理，即把不对称运行时正序网络的电流，看成是断线前的工作电流与断相后断口问电压。

3不对称断线对各继电保护装置的影响

电力系统的不对称断电是比较复杂的问题，多半认为它不如短路那样常见或危害不如短路严重。其实不然，断线也是经常发生的，且各种类型的故障往往都与断线有联系。因此，在复杂电网的环境下可以通过提升继电保护装置的性能，并对其进行简化计算进而设计出合理的设计保护方案，这是目前继电保护装置改进的主流方向。对于断线，而断一相又较断二相的出现率为高。一旦其发生故障，将会给我们的生产生活带来巨大的经济损失，因此，保证电网的安全性和稳定性至关重要。本文主要讨论变电继电保护受不对称断线的影响。由于在断线故障中，其产生较大的电流，在一定程度上，会使电力系统中的部分设备发热，导致烧毁。因此对于变电继电保护受不对称断线的影响，我们必须重视。

3.1 不对称断线对发电机各继电保护的影响

3.1.1 纵差

从保护原理可知，对断开相.保护所取的两组电流互感器将无电流。而无论健全相电流如何变化，保护用两组LH二次电流理论上大小相等且极性一剪。不会流入继电器，故对于不对称运行问题不用考虑。

3.1.2 横差

由于保护用电流互感器装在两并联支路问，而断相与否和支路无关，也不会有影响。

3.1.3 断线对发电机负序过渡保护的影响

受不对称运行影响最大的是负序过电流保护。负序电流的大小决定于不对称程度，而不对称程度取决于发电机定子绕组电流情况，本文研究的重点是：

（a）在额定负荷情况下发电机出口断路器一相跳闸将出现多大负序电流及相电流；

（b）对机组负序过流0.6IH、2.4A、6s整定值能否动作于发电机断路器眺闸。

（c）如果达不到断路器跳闸的整定值，按规定凸极式发电机I2t

（d）对0.6IH及2.4A过流整定值启动，需要故障前相电流多大，断相后健全相电流多大？

（e）对0.1I过负荷定值启动需要故障前相电流多大？断相后健全相电流多大？

3.1.4 低电压过渡

由于断相不会出现电压降低，故不会动作，但未断开相就可能出现过电流，如负序保护不能及时切除故障，将可能造成健全相过热。中控室返回屏B相电流表只反应B相，有可能不反应过电流相，这需得由负序过负荷发信号引起运行人员注意，并做出处理。故只需要研究断相对负序保护的影响就够了。

3.2 不对称断线对主变压器继电保护的影响

3.2.1纵差

由于主变是Y0/H接线，差动保护用LH二次回路接线是/Y 连接，当主变一侧断一相（电流为零），另一侧不为零，两侧同一相LH二次的差电流将流过工作绕组。实际上，由于主变压器按躲过最大可能的不平衡电流整定，K=1.5，1cp=4.5， h=7.5A整定，差值电流是达不到启动值的，故不会动作