徐增寶　侯貴寶

【摘要】本文針對(duì)江蘇電網(wǎng)常見的電力系統(tǒng)接線形式，就非全相保護(hù)的常見方案進(jìn)行重點(diǎn)分析，對(duì)非全相保護(hù)在運(yùn)行操作中的一些問題進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】斷路器；非全相；保護(hù)；運(yùn)行分析

1、裝設(shè)非全相保護(hù)的必要性

電力系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，由于各種原因，斷路器三相可能斷開一相或兩相，造成非全相運(yùn)行。如果系統(tǒng)采用單重或綜重方式，在等待重合期間，系統(tǒng)也要處于非全相運(yùn)行狀態(tài)。但是，系統(tǒng)非全相運(yùn)行的時(shí)間應(yīng)有所限制，這是因?yàn)椋?/p>

1）系統(tǒng)要求。當(dāng)系統(tǒng)處于非全相運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)中出現(xiàn)的負(fù)序、零序等分量對(duì)電氣設(shè)備產(chǎn)生一定危害。

2）保護(hù)要求。由于出現(xiàn)負(fù)序、零序等分量，使得系統(tǒng)中的一些保護(hù)可能處于啟動(dòng)狀態(tài)。對(duì)于系統(tǒng)采用單重、綜重等方式，故障跳閘造成的非全相運(yùn)行，若重合閘成功，系統(tǒng)自然很快轉(zhuǎn)入全相運(yùn)行；若重合于故障，斷路器三相跳閘，系統(tǒng)也轉(zhuǎn)入全相運(yùn)行。對(duì)這種等待重合的非全相狀態(tài)，系統(tǒng)中的設(shè)備和保護(hù)必須予以考慮。例如某些保護(hù)段可采取提高定值、加大延時(shí)等措施，以躲過重合閘周期。

對(duì)于因設(shè)備質(zhì)量、回路等問題造成的非全相狀態(tài)，情況要復(fù)雜一些。例如，斷路器偷跳一相，由于斷路器位置不對(duì)應(yīng)，重合閘應(yīng)當(dāng)啟動(dòng)，將斷路器重合，而如果斷路器有問題，偷跳相不能重合，該斷路器將非全相運(yùn)行。對(duì)這類非全相狀態(tài)，由設(shè)備主保護(hù)消除的還不多。

因此，綜合考慮以上各種因素，應(yīng)當(dāng)裝設(shè)能反映斷路器非全相運(yùn)行狀態(tài)的非全相保護(hù)，作用于跳開已處于不正常狀態(tài)的斷路器。

二、斷路器三相不一致保護(hù)使用現(xiàn)狀

1.500kV斷路器三相不一致保護(hù)

500kV電網(wǎng)，斷路器一般采用進(jìn)口或合資公司產(chǎn)品，斷路器本體機(jī)構(gòu)均帶有三相不一致保護(hù)，原則上不另外配置三相不一致保護(hù)，而是采用機(jī)構(gòu)內(nèi)三相不一致保護(hù)功能，直接用斷路器的三相常開、常閉輔助接點(diǎn)組合實(shí)現(xiàn)，不經(jīng)任何電流判別，帶延時(shí)直接跳閘。 500kV電網(wǎng)一般采用3/2接線形式，線路串母線側(cè)斷路器三相不一致動(dòng)作時(shí)間整定為2秒，中間斷路器三相不一致時(shí)間整定為3.5秒。上述三相不一致保護(hù)回路構(gòu)成簡(jiǎn)潔，運(yùn)行可靠性較高。

2.220kV斷路器三相不一致保護(hù)

220kV斷路器的三相不一致保護(hù)目前有使用保護(hù)裝置或機(jī)構(gòu)內(nèi)功能兩種。具體對(duì)于線路斷路器、主變斷路器、母聯(lián)或分段斷路器，在使用時(shí)又有所區(qū)別。

（1）220kV線路斷路器

220kV線路斷路器普遍采用分相操作機(jī)構(gòu)，目前大多數(shù)使用保護(hù)屏上操作箱內(nèi)的三相不一致保護(hù)。以CZX-12R斷路器操作箱為例，由操作箱中的斷路器跳閘位置繼電器TWJ、合閘位置繼電器 HWJ接點(diǎn)不對(duì)應(yīng)起動(dòng)，經(jīng)延時(shí)跳閘，這種回路與配置在斷路器機(jī)構(gòu)內(nèi)的三相不一致保護(hù)類似，不加電流判別，比較簡(jiǎn)單，也能起到應(yīng)有的保護(hù)作用。采用單相重合閘的220kV線路斷路器，三相不一致保護(hù)動(dòng)作時(shí)間一般取重合閘時(shí)間加1秒。目前江蘇省內(nèi)220kV線路斷路器單相重合閘的時(shí)間一般為1秒左右，因此斷路器三相不一致動(dòng)作時(shí)間一般取1.8秒左右。

（2）220kV主變高壓側(cè)斷路器的非全相保護(hù)

電網(wǎng)中動(dòng)作時(shí)間最長(zhǎng)的接地保護(hù)是變壓器的零序電流保護(hù)，在運(yùn)行中如果斷路器一相自動(dòng)跳閘，或者手動(dòng)合閘而一相未合上，變壓器為非全相運(yùn)行狀態(tài)，整個(gè)電網(wǎng)中出現(xiàn)零序電流，此時(shí)應(yīng)該迅速跳開變壓器的三相斷路器。但由于變壓器的零序過流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間是按照長(zhǎng)于所有相鄰元件的接地保護(hù)時(shí)間來整定的，如果變壓器的負(fù)荷電流較大，將導(dǎo)致相鄰元件的零序電流保護(hù)非選擇性跳閘而引起大面積停電，所以在變壓器上裝設(shè)動(dòng)作時(shí)間較快的斷路器非全相保護(hù)。使用分相操作機(jī)構(gòu)的主變斷路器，一般在主變保護(hù)中配置有三相不一致保護(hù)，由斷路器輔助接點(diǎn)或位置繼電器接點(diǎn)不對(duì)應(yīng)起動(dòng)，加零序電流或負(fù)序電流判別，經(jīng)整定延時(shí)跳閘。南自PST-1200 型主變保護(hù)，在雙重化配置的兩套220kV側(cè)后備保護(hù)中均有三相不一致保護(hù)，正常時(shí)兩套三相不一致保護(hù)均投入運(yùn)行。南瑞繼保RCS-978主變保護(hù)，將三相不一致保護(hù)設(shè)置在RCS-974非電量及輔助保護(hù)裝置之中，即只有一套三相不一致保護(hù)。此外，對(duì)于分相操作機(jī)構(gòu)的主變斷路器，一般機(jī)構(gòu)內(nèi)也自帶有三相不一致跳閘回路，此回路不經(jīng)電流判別?，F(xiàn)場(chǎng)可以將此作為保護(hù)中經(jīng)電流判別的三相不一致保護(hù)的備用，時(shí)間整定大于保護(hù)整定動(dòng)作時(shí)間。目前江蘇電網(wǎng)220kV主變斷路器的保護(hù)裝置內(nèi)三相不一致保護(hù)動(dòng)作時(shí)間一般整定為0.6秒，機(jī)構(gòu)內(nèi)三相不一致動(dòng)作時(shí)間可使用2秒。

（3）220kV 母聯(lián)、分段斷路器

因?yàn)閷Ｓ玫哪嘎?lián)或分段斷路器本身，一般不配置反應(yīng)短路故障的繼電保護(hù)。當(dāng)母聯(lián)或分段斷路器因故出現(xiàn)非全相運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，也會(huì)造成相鄰各元件的接地保護(hù)誤動(dòng)的嚴(yán)重后果。所以母聯(lián)或分段開關(guān)也應(yīng)裝設(shè)專用的斷路器非全相保護(hù)。使用分相操作機(jī)構(gòu)的母聯(lián)或分段斷路器，除機(jī)構(gòu)內(nèi)的三相不一致保護(hù)外，一般還外加三相不一致保護(hù)。斷路器本體機(jī)構(gòu)的三相不一致保護(hù)（不經(jīng)電流閉鎖）、外加的三相不一致保護(hù)同時(shí)使用。現(xiàn)場(chǎng)一般將機(jī)構(gòu)內(nèi)三相不一致功能作為保護(hù)中經(jīng)電流判別的三相不一致保護(hù)的備用，時(shí)間整定大于保護(hù)整定動(dòng)作時(shí)間。目前江蘇電網(wǎng)220kV母聯(lián)或分段斷路器的保護(hù)裝置內(nèi)三相不一致保護(hù)動(dòng)作時(shí)間一般整定為0.6秒，因此機(jī)構(gòu)內(nèi)三相不一致動(dòng)作時(shí)間可使用2秒。

三、行業(yè)內(nèi)關(guān)于斷路器三相不一致保護(hù)的要求

國(guó)網(wǎng)十八項(xiàng)反措中指出：“斷路器三相位置不一致保護(hù)應(yīng)采用斷路器本體三相位置不一致保護(hù)”。GB/T14285-2006也要求：“對(duì) 220kV～500kV斷路器三相不一致，應(yīng)盡量采用斷路器本體的三相不一致保護(hù)，而不再另外設(shè)置三相不一致保護(hù)”；“三相不一致保護(hù)動(dòng)作時(shí)間應(yīng)為0.5～4.0秒可調(diào)，以躲開單相重合閘動(dòng)作周期”。按照上述精神，500kV斷路器是滿足反措、規(guī)程要求的。但是部分220kV 斷路器尚不完全滿足，一些早年投運(yùn)的線路斷路器仍使用保護(hù)裝置內(nèi)的三相不一致保護(hù)，最近新投運(yùn)的線路斷路器三相不一致保護(hù)均開始采用本體機(jī)構(gòu)內(nèi)輔助接點(diǎn)構(gòu)成的三相不一致回路，不經(jīng)電流判別，延時(shí)跳開三相。

四、結(jié)語(yǔ)

非全相保護(hù)不是電力系統(tǒng)的主保護(hù)，但它在運(yùn)行中的作用不容忽視。隨著繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展，微機(jī)型裝置的大批使用，非全相保護(hù)的配置、使用也必將有所發(fā)展。希望繼電保護(hù)專業(yè)人員對(duì)非全相保護(hù)有足夠的重視，努力提高非全相保護(hù)的可靠性，為系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理與實(shí)用技術(shù)》.中國(guó)電力出版社.

[2]《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)用問答》.國(guó)家電力調(diào)度通信中心編.