变电继电保护受不对称断线的影响

变电继电保护受不对称断线的影响
【摘要】变电继电保护在不对称断线的情况，往往引起电力系统中的部分设备发热、烧毁。

是常见的严重电网的危害之一。

本文针对不对称断线对变电继电保护装置的影响，提出解决继电保护装置的措施，以确保电力系统安全平稳运行。

【关键词】不对称断线;变电继电保护;措施
引言
继电保护作为电力系统安全防护的部分，预防电网事故有着十分重要的作用。

一方面，继电保护装置一旦出现事故时，快速、及时报警，检修人员可以及时处理，使系统恢复的正常运行。

另一方面，继电保护装置还可以与变电站控制系统有效结合，自行处理故障，构建跳闸保护等方式，实时监测电网运行，保证电网用电运行安全。

然而，在电力事故中最常见的短路问题其实是危害极大的一种事故。

在复杂电网的环境下，变电继电保护受不对称断线的影响最大，由于断线容易产生较大的电压，强大的电流冲击，直接危害变压器的运行，波及整个配电线路，对电力系统带来安全隐患，造成不必要的经济损失。

因此，改变传统继电保护装置的缺陷，提高继电保护装置的性能，研究能够更快识别、隔离故障的继电保护装置，是确保系统安全运行具有重要的意义。

1.不对称断线常见故障和对继电保护装置的影响
1.1 常见故障
以中性点不接地系统的不对称断线故障：三相断线、两相断线、两相接地断线三种极为普遍。

尤其最为严重的危害是三相断线，发生故障时，电流可以达到额定电力的几倍甚至是几十倍，整个线路电流增大，短路的电流还可以引发强烈的电弧，严重危害线路中的电器设备，造成设备不同程度损坏，有些极可能烧毁。

可见不对称断线的故障会造成电器设备寿命周期大大缩短。

电流增大，电压大幅降低，影响用户的正常用电，可以引起电压崩溃，使用户大面积停电。

输电线路还可能发生断线故障。

1.2 对发电机各继电保护的影响
1.2.1 纵差与横差的影响
根据差流法的原理来装设发电机纵差保护，原理接线如图1所示：发电机中性点侧与出口断路器QF处，装设性能、型号相同的两组电流互感器TA1、TA2，两组电流互感器，按环流法连接，原理是监视保护设备两个不同监测点电流的变化，被监测对象有无异常，出现异常值到达整定值的动作断路器，切除设备与系统衔接，防止事故扩大。

差动保护有纵差和横差两种。

从保护原理可知，变压器纵差保护对断开相，两组电流互感器保护所取将无电流。

差流回路也没有电流，
无论相电流如何变化，两组电流互感器大小相等不会流入继电器，不对称运行问题不用考虑。

变压器横差保护用于两台并联运行的变压器，装在两并联支路间，出现断相，对支路没有很大的影响。

1.2.2 负序过渡保护的影响
发电机定子绕组电流情况与负序电流的大小有关，负序电流的大小决定不对称程度，影响最大的发电机负序过电流保护，因此，有必要研究负序过渡保护的影响：（1）发电机出口断路器单相跳闸，在额定负荷情况下，出现大负序电流及相电流。

（2）整定值为0.6IH、2.4A、6s时，对机组负序过流是否动作于发电机断路器跳闸。

（3）额定断路器跳闸的整定值如果达不到，凸极式发电机按规定I2t<40计算，允许运行多少时间。

（4）启动过流整定值0.6IH 及2.4A时，故障前，相电流流入多大。

断相后，健全相运行电流多大。

（5）过负荷定值为0.1I，启动时，需要相电流多大。

断相后，健全相电流多大。

图1 差流法的原理
1.2.3 低电压过渡的影响
断相时，电压不会出现降低，动作不会产生，就可能未断开相出现过电流，负序保护若不能及时切除故障，健全相可能造成过热。

返回屏B 相电流表只中控室反应B 相，不反应过电流相，引起运维人员注意负序过负荷发信号，能够相应对故障处理，要对断相后，负序保护产生低电压过渡的影响的注意。

2.主变压器继电保护的影响
2.1 对继电保护的选择性影响
电网规模的不断扩大，电网结构显现出复杂化。

电力系统短路故障时，继电保护装置会自动断开受到短路影响的设备，减少设备的损坏。

但发生不对称断线故障，往往引起直流电源和二次回路故障，保护装置拒动，引起电气设备过载，严重危害线路中的电器设备。

断开相邻的设备的保护装置，往往会造成大范围的断电。

2.2 对速动性的影响
不对称断线故障的处理中，继电保护装置在识别故障的正确性判断应是最快，速度反应必须在最短时间内采取正确的动作断开，保护主要设备安全，减少引发的过载电压、电流对设备的冲击。

因此，选择继电保护装置在短时间内准确无误的操作，这是极其重要的。

低压电力设备上，不需要采用继电保护装置。

对于高压电力设备、线路中应用广泛。

高压配变电电网中，需要选择继电保护设备具有快速动作，应对产生的电压和电流瞬间突高的准确的动作。

2.3 灵敏性的影响
灵敏度的高低决定继电保护可靠性，灵敏度高低影响继电保护，必须保证适当的灵敏度，才能够保证继电保护功能的正常的发挥。

灵敏度高的继电保护往往会失误，灵敏度低的继电保护对异常电流不能准确的判断。

在规定的范围内满足灵敏性要求的继电保护，才能做出准确的保护动作。

符合要求的继电保护装置不论不对称断线的位置和性质，是否短路点有过渡电阻，能够做出正确的动作。

都应该依据故障的参数、电流电压以及阻抗等实际情况，在最不利的运行方式和故障类型的条件下模拟，选择相应适当灵敏度的继电保护。

在系统最大运行方式下，被保护线路末端短路时，效阻抗最小，继电保护能够采取可靠动作应对三相短路。

在系统最小运行方式下，系统等效阻抗为最大，经较大的电阻过渡两相或者单相短路过的也能可靠动作。

根据实际可能计算故障参数如电流、电压和阻抗等，增加灵敏性，增加了对保护动作的可靠性。

但是，对不同设备和线路，要求继电保护灵敏度的系数不同。

3.主变压器的继电保护的措施
3.1 主变压器的继电保护的措施
变压器是变电系统的最主要设备，防止变压器发生故障，要全面保护变压器设备。

根据电压等级和容量大小的变电设备，选择安装性能良好、安全可靠的继电保护设备，安装在高压侧和低压侧之间。

根据电力系统安装的规范要求，采用双套配置设备，也就是电压保护双套配置系统。

在配置的过程中，对应第一套智能终端设备和差动保护，严格安装主、后备一体化的配置方案。

形成主变压器短路应急独立“双保险”控制系统。

3.2 母线的继电保护的措施
变电系统中的母线是最主要的电力传输线路，母线出现短路故障，会对整个电力系统带来巨大的损失。

母线的继电保护以分布式的设计方法，采取母线的保护以单套配置的保护装置和测控系统的集成。

母线继电保护的结构简单，合并单元以及智能终端之间与母线相互连接，通过继电保护系统直接来对差错检测，自动化处理母线保护装置。

3.3 继电保护独立装置的措施
检查继电保护的独立装置，对线路保护装置等继电保护要严格检查，统计继电保护的基本情况。

对于电压切换装置、备用电源的自投切换装置和开关操作箱检查人员应严格检测是否灵敏性，安全自动装置（电容器保护、线路保护、重合闸、母差保护、变压器保护、电抗器保护装等）做好相应的检查记录。

4.结束语
不对称断线主要引起电气设备过载，产生零序电流与负序电流相间短路，电流会灼烧转子及其部件的影响，危及通信设备及人身安全。

因此，必须加强对主
变压器的继电保护，制定防范方案，就要求变电运行中的技术人员应利用科学技术手段，掌握继电保护装置技术，确实提高变电运行中的继电保护力度，最大化的保证电力系统运行的安全性，继电保护装置的可靠性，对电网安全运行的稳定性至关重要的作用。

参考文献
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