不对称断线对变电继电保护的具体影响

陈光明

广东电网惠州龙门供电局，广东惠州 516800

不对称断线对变电继电保护的具体影响

陈光明

广东电网惠州龙门供电局，广东惠州 516800

对于电网安全来说，不对称短线问题的危害十分的严重。电网一旦出现短线，产生的强大电流会损害电网中的一些设备，甚至会导致设备的彻底烧毁。本文针对不对称短线对变电继电保护的相关影响进行了探讨。

.不对称断线；继电保护；影响

1 概述

随着我国电网技术的不断发展和成熟，数字化以及自动化的管理手段在整个电力系统得到了广泛的使用。其中自动化技术在整个电力系统中的采用，在很大程度上减少了工作人员的重复劳动，提高了工作效率，缩短工作时间，进而提高了整个电网的安全性与稳定性。但是不可否认，我国的电网环境相对复杂，还存在着很多的问题，这样继电保护系统作为维护电网安全的重要手段越来越受到相关部门的重视。因此，为了应对电网中可能存在的安全隐患，保证整个电力系统的安全稳定的运行，就需要对继电保护装置进行相应的改进。在电网运行的实际工作中，不对称短线的发生具有十分严重的危害，一点出现断线故障，电网中的电流就会在瞬时加大，对变压器等设备造成很大的冲击，甚至会造成变压器的烧毁，进而导致大面积的停电故障，针对这种情况，就需要采取继电保护措施。

2 常见断线故障及危害

不对称短线故障在中性点不接地系统中的表现形式十分多样，主要有以下几种：三相短路、两相短路、两相接地短路。在这些之中，三相短路的危害最为严重。在发生三相短路故障时，线路中的电流在瞬间增大，从而严重危害整个线路中的电器设备，严重时会造成设备的烧毁，频繁的故障会造成电器设备寿命周期大大缩短。短路发生时还会造成线路中的电压降低，影响经济生产以及居民的日常用电，甚至还会造成大面积的停电事故。除此之外，短路还会对整个系统产生振荡。

3 不对称断线对继电保护装置影响

3.1 需要提供可靠性

不对称短线造成三相电压的不对称，引起三相电流的不对称，最终导致线路中的电气设备由于电流过大而遭到损坏。为了避免这种情况的发生，就需要可靠性高的继电保护装置，也就是说继电保护装置能够根据现场发生的实际情况做出准确的动作。继电保护装置的可靠性主要表现在两个方面：一方面，要对不同的情况做出灵活准确的反应。另一方面，在不应该发生动作的时候能够不产生误动。继电保护装置的可靠性主要由生产厂家的出场质量以及日后对于其维护的水平共同决定的。总的来说应该选择元件质量高的合格产哦，回路采取尽可能简单的接线方式，并且定期对装置进行相应的维护以及调试，确保其反应的灵敏以及状态的可靠。

3.2 对继电保护的选择性影响

继电保护装置应该具备相应的选择判断能力也就是说电网一点出现短路故障，继电保护装置能够进行相应的判断对于受到影响的设备优先进行切除。如果故障设备或者线路的保护出现拒动的情况，那么就有附近的保护装置对其进行切除。但是由相邻的设备进行故障设备切除的时候，往往会造成大范围的断电。由于电网的结构比较复杂，这给后备设备的保护工作造成可极大的困难，一般采用就近原则对其进行保护。在电网实际运行过程中，当发生不对称断线时，与变压器距离最近的保护装置应该能够在短路器拒动的情况下对其进行必要的保护，这就是变电站继电保护中的选择性保护。所以在线路设计的时候，对每个需要重点保护的设备都要进行相应的选择性设计，以便在短路器出现拒动时能够对重要设备提供必要的保护。

除此之外，由于一旦出现不对称断线故障，断路器以及二次回路都有出现拒动的可能性，为了避免这种情况的发生，在对重要设备的后备继电保护系统的设计过程中可以考虑远程保护设备，这样的设计成本较低，且提高了可靠性。

3.3 对速动性的影响

一旦出现不对称断线故障，继电保护装置应该以最短的时间进行反应，采取相应的动作对主要的设备进行保护。这样可以将故障发生时过大的电流对设备的冲击降到最低。继电保护装置的速动性必须建立在选择性和准确性的基础之上的，否则时间再短，如果采取的是错的动作就没有意义了。由于设备的价格昂贵，结构复杂，对于低压设备一般没有使用的必要，大多用于高压线路以及电气设备之中。

而在高压配变电电网中，对变电设备的保护需要继电保护设备的快速动作，这对于不对称断线引发的故障尤其适用。因为不对称断线会在线路中产生瞬间的强电流，对设备造成冲击时间越长，损害就越大，如果继电保护装置以最短的时间做出正确的反应动作，将会使电流对于设备的损坏降到最低。

实际上，对不同电压等级和不同结构的电网，切除故障的最小时间有不同的要求。例如，对于35kV～60kV配电网络，通常0.5s～0.7s； 110kV～330kV高压电网 ，约为0.15s～0.3s；500kV 及以上超高压电网，约为0.1s～0.12s。目前国产的继电保护装置，在一般情况下，完全可以满足上述电网对快速切除故障的要求。对于反应不正常运行情况的继电保护装置，一般不要求快速动作，而应按照选择性的条件，带延时地发出信号。

3.4 对于灵敏性的影响

灵敏度时一把双刃剑，继电保护的灵敏度的标准是可靠性联系在一起的，也就是在故障面前采取正确的动作的基础。只有对异常电流进行准确的判断才能作出准确的保护动作。只有满足灵敏性要求的继电保护才能在规定的范围内作出这样的动作。符合要求的继电保护装置，在规定范围内的故障出现时，不管短路的位置和短路的性质，以及短路点是否有过渡电阻，都会作出正确的动作，即要求不但在系统最大运行方式下的三相短路时采取可靠动作，而在系统最小运行方式下经过较大的电阻过渡两相或者单相短路的时候也能动作。

所谓系统最大运行方式就是被保护线路末端短路时，系统等效阻抗最小，通过保护装置的短路电流为最大运行方式；系统最小运行方式就是在同样短路故障情况下，系统等效阻抗为最大，通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。故障参数如电流、电压和阻抗等的计算，应根据实际可能的最不利的运行方式和故障类型来进行。增加灵敏性，即增加了保护动作的信赖性，但有时与安全性相矛盾。对不同作用的保护及被保护的设备和线路，所要求的灵敏系数不同。

[1]刘文松.探讨电力系统继电保护的运行与维护[J].广东科技，2010(4).

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.1674-6708（2011）52-0018-01