高壓斷路器三相不一致保護(hù)改進(jìn)及應(yīng)用探究

陳建興

摘要：在高壓電網(wǎng)變壓器處于運(yùn)行狀態(tài)的過程中，隨著當(dāng)主變壓器的母線切換，就會(huì)導(dǎo)致直流兩點(diǎn)接地不當(dāng)?shù)膯栴}產(chǎn)生，事故范圍因此擴(kuò)大，需要采用必要的措施解決。因此，開關(guān)一般會(huì)設(shè)置有主變啟動(dòng)和保護(hù)裝置不一致的三相保護(hù)。本論文針對(duì)高壓斷路器三相不一致保護(hù)改進(jìn)及應(yīng)用展開研究。

關(guān)鍵詞：高壓斷路器;三相;不一致保護(hù);改進(jìn);應(yīng)用

一、事故案例

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

從主變壓器的相關(guān)保護(hù)配置情況來看，中性點(diǎn)的過流定值是0.09安培，中性點(diǎn)過流時(shí)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(shí)限是3.5秒。主變壓器的220千伏側(cè)開關(guān)的三相不一致保護(hù)時(shí)限是2.95秒。500千伏系統(tǒng)啟動(dòng)的過程中，開關(guān)不一致保護(hù)的時(shí)限是2.48秒[1]。

二、高壓斷路器三相不一致保護(hù)采取的改進(jìn)措施

（一）高壓斷路器三相不一致保護(hù)采用改進(jìn)電流閉鎖條件的方式

該電網(wǎng)所有三相不一致保護(hù)都是可以選擇的零序電流。負(fù)序電流閉鎖處于開放狀態(tài)，其保護(hù)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(jìn)行。隨著CT變比突破240的時(shí)候，就可以按照0.11整定。將二次額定電流設(shè)置好，將保護(hù)動(dòng)作的時(shí)間設(shè)置在1.5秒至2.0秒之間。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)所獲得的結(jié)果，經(jīng)過分析可以明確，220千伏以上的電網(wǎng)以及斷路器要實(shí)施電流保護(hù)，在選擇CT變比的過程中，如果變比超過2400，所呈現(xiàn)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(huì)隨著CT的變化率有所變化，可以設(shè)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(hù)采用改進(jìn)三相不一致開入

電氣量三相不一致保護(hù)所采用的相保護(hù)方式是操作箱三相跳合閘位置對(duì)繼電保護(hù)裝置接點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測。在設(shè)計(jì)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(xiàn)出來，要確保斷路器的可靠性，就要將操作箱跳閘作為標(biāo)準(zhǔn)。閉合位置的監(jiān)測電路對(duì)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(chǎn)生，監(jiān)控電路也會(huì)存在異常，就會(huì)出現(xiàn)拒動(dòng)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(diǎn)組合方式作為判斷三相不一致狀態(tài)的方式，實(shí)施電量保護(hù)。

主流的防護(hù)設(shè)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(duì)策需要發(fā)揮高壓電場的作用，使其抗干擾能力提高。保護(hù)屏的開關(guān)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(hù)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(dòng)之后，發(fā)揮強(qiáng)電的作用取代保護(hù)光災(zāi)害板，也可以將保護(hù)裝置接入其中。

三、不一致保護(hù)整定需要遵循的原則

（一）220 千伏線路開關(guān)

220 千伏線路使用單相重介質(zhì)電路開關(guān)，由于設(shè)計(jì)上存在不完整性，就會(huì)導(dǎo)致三相不一致保護(hù)的問題。保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)的時(shí)候，時(shí)間要長一些，與單動(dòng)作的時(shí)間相比較，需要延時(shí)。220千伏系統(tǒng)的相重介質(zhì)需要持續(xù)的時(shí)間為0.9秒，電流單相重介質(zhì)為1.0秒的時(shí)間。對(duì)保護(hù)裝置的三相不一致保護(hù)時(shí)間的設(shè)置，可以根據(jù)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)設(shè)置為2.5秒至3.0秒之間。開關(guān)本體三相不一致保護(hù)的運(yùn)行過程中，保護(hù)裝置三相不一致保護(hù)也要同時(shí)運(yùn)行，時(shí)限上要保持一致。

（二）主變壓器、母聯(lián)、分段開關(guān)

220千伏及以上主變壓器、專用母聯(lián)需要三相聯(lián)動(dòng)。斷路器上如果已經(jīng)安裝了三相電氣聯(lián)動(dòng)的斷路器，本體上設(shè)計(jì)三相不一致保護(hù)動(dòng)作的時(shí)候，要將時(shí)間局限在0.5秒左右，變壓器保護(hù)裝置的不一致啟動(dòng)，需要通過電流零序、負(fù)序等開關(guān)位置，此時(shí)閉鎖元件需要保持在開放狀態(tài)，時(shí)間限制值等同于本體。

對(duì)于安裝有三相位置不一致的保護(hù)，在電路還沒有接通的情況下，就要對(duì)投入運(yùn)行模式不斷完善，此時(shí)，主變壓器的保護(hù)與線路的連接之間存在不一致的問題，就要確保保護(hù)裝置的三相不一致，保護(hù)功能不能夠啟動(dòng)，如果發(fā)現(xiàn)有缺陷，就要進(jìn)行技術(shù)維護(hù)，對(duì)故障進(jìn)行檢查，采取必要的措施解決。將開關(guān)非全相運(yùn)行措施制定出來，能夠?qū)收蠎?yīng)急處理，使得電氣設(shè)備處于安全的運(yùn)行狀態(tài)。

（三）500千伏接線開關(guān)

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(hù)設(shè)置在三相位置上，采用不一致保護(hù)措施。

其二，斷路器本體的三相不一致保護(hù)需要連接保護(hù)裝置，定期試驗(yàn)、檢查，將所獲得的數(shù)據(jù)信息記錄好。在檢查的過程中，要固定好斷路器機(jī)構(gòu)箱接線端。

其三，啟動(dòng)三相不一致保護(hù)的過程中，繼電保護(hù)裝置安裝在戶外，會(huì)受到環(huán)境的影響，保護(hù)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(hù)裝置，做好接線盒的檢查工作，還要定期維護(hù)。

其四，對(duì)定值要定期檢查，注意一致性保護(hù)和不一致本體保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限要準(zhǔn)確，不可以出現(xiàn)誤差。

四、結(jié)束語

綜上所述，電力系統(tǒng)中，高壓斷路器的運(yùn)行狀態(tài)需要高度關(guān)注，其可靠性以及穩(wěn)定性與電力系統(tǒng)所發(fā)揮的作用具有直接相關(guān)性。高壓斷路器的三相不一致保護(hù)對(duì)斷路器以及整個(gè)電路都起到了保護(hù)作用，如果在運(yùn)行中產(chǎn)生誤動(dòng)或者拒動(dòng)的現(xiàn)象，就不能很好地發(fā)揮保護(hù)作用。這就需要對(duì)三相不一致保護(hù)加以改進(jìn)，更好地發(fā)揮其應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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

[2] 張?jiān)瓶拢?李博通， 賈健飛， et al. 帶并聯(lián)電抗器的超高壓電纜-架空混合線路三相永久性故障識(shí)別方法[J]. 電力自動(dòng)化設(shè)備， 2017（10）：65-66.

（作者單位：云南電網(wǎng)公司昭通供電局變電運(yùn)行所）