吳英山

摘 要：通過對保護原理的分析，從電源配置、時間繼電器、開關(guān)輔助接點以及跟防跳回路的配合等方面，對斷路器三相不一致保護存在的安全隱患進行了具體的分析，提出了具有實踐價值的應(yīng)對措施，為其的安全可靠運行提供了較好的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：三相不一致 直流配置 運行維護 防跳回路

中圖分類號：TM561 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（a）-0104-02

隨著電網(wǎng)負荷水平不斷攀升，輸電線路負荷電流也不斷增大，部分220 kV線路負荷電流已超過2000 A，而500 kV線路更有接近3500 A。當(dāng)這類線路在非全相運行時，其零序電流就相當(dāng)于負荷電流。此時與其相鄰線線路的零序電流就可能很大，甚至大于零序后備保護的定值。若不快速切除非全相運行的線路，就可能導(dǎo)致相鄰線誤動，越級跳閘。同時，非全相運行導(dǎo)致電氣設(shè)備出現(xiàn)的負序、零序等分量，對設(shè)備產(chǎn)生一定危害（高電壓等級電氣設(shè)備承受負序電流能力較低），特別大容量發(fā)電機、變壓器。因此，斷路器三相不一致保護雖然不是電力系統(tǒng)主保護，但它在運行中作用不容忽視，其得到了廣泛的應(yīng)用。多年的運行實踐，斷路器三相不一致保護得到了進一步的完善，也進一步暴露了其所存在的問題，值得我們進一步的探討。

1 斷路器三相不一致保護配置

按照運行技術(shù)要求，超高壓220 kV斷路器三相不一致保護安裝在輔助保護和本體機構(gòu)兩個地方，并同時投入運行。

1.1 輔助保護中斷路器三相不一致保護（俗稱保護三相不一致）

如圖1所示，當(dāng)開關(guān)出現(xiàn)三相不一致時，啟動回路（虛線框部分位置繼電器接點）開入至輔助保護；此時判據(jù)負序或零序值滿足定值，不一致保護動作跳閘（不啟動重合閘不啟動失靈）。

1.2 開關(guān)本體斷路器三相不一致保護

如圖2所示，啟動回路（虛線框部分）由斷路器本身的動合、動斷接點DLHW串并聯(lián)形成，壓板在機構(gòu)箱（也有不設(shè)壓板的），且不經(jīng)零序、負序電流元件閉鎖（俗稱本體三相不一致）。

2 直流配置方面存在問題及對策

由圖1可以看出，當(dāng)?shù)谝唤M電源失去時，啟動回路失效，輔助保護中三相不一致保護兩組跳閘出口將會拒動。

圖2所示，斷路器本體三相不一致啟動回路（虛線框部分開關(guān)輔助接點）使用第一組控制電源，兩組跳閘回路分別使用兩組控制電源，并與斷路器的兩組跳閘線圈一一對應(yīng)。可以看出第一組電源失去時，啟動回路失效，不一致保護兩組跳閘出口拒動。

針對存在問題，圖1及圖2的三相不一致起動回路電源可以采用第一組、第二組電源經(jīng)電源切換裝置后的電源，提高電源的可靠性，但是回路將會復(fù)雜化，不利于維護；可以在不改變回路的情況下，采取措施提高第一組電源的可靠性，而當(dāng)出現(xiàn)第一組電源異常時候，必須要及時進行處理，這種方式具有極大的推廣應(yīng)用價值；對于新變電站設(shè)備或者有條件進行設(shè)備改造的，可以采用新型超高壓開關(guān)，其具備雙套從啟動到跳閘都獨立的本體不一致保護，并分別采用第一、二路直流供電，徹底解決了因單路直流供電，造成無法實現(xiàn)跳閘的問題。

3 運行維護方面存在問題及對策

3.1 時間繼電器出現(xiàn)問題造成誤動

由于本體三相不一致中時間繼電器動作就出口跳閘，沒有閉鎖條件，因此要求其一定要可靠運行。不難理解，當(dāng)出現(xiàn)單相接地故障時，時間繼電器出現(xiàn)誤整定或者由于元件的原因造成時間繼電器時間異常，其動作時間出現(xiàn)躲不開重合閘時間的情況，這樣斷路器本體三相不一致保護將會誤動作。參考文獻[1]就是一例由于時間繼電器誤整定導(dǎo)致的事故。因此，有必要做好斷路器本體三相不一致保護時間繼電器的校驗工作。在保護定檢工作中，要重點檢查時間繼電器的性能，對運行可靠性差和離散值大的時間繼電器，應(yīng)盡快更換為可靠性高、穩(wěn)定性好的時間繼電器。

同時，嚴(yán)禁運行中誤碰時間繼電器。在2011年，廣東某220 kV變電站的一條220 kV線路事故跳閘，但經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，保護裝置無保護動作，并經(jīng)錄波分析，跳閘時候電流電壓正常，線路無故障發(fā)生。后來經(jīng)過進一步的檢查分析發(fā)現(xiàn)，線路跳閘原因為斷路器機構(gòu)箱本體三相不一致繼電器沒有安裝擋板，在風(fēng)力的作用下誤碰導(dǎo)致。作為反事故措施，要求在開關(guān)機構(gòu)箱繼電器上安裝擋板，以防誤碰。

3.2 開關(guān)輔助接點問題

三相不一致保護位置起動條件有2種方式：一種是通過斷路器分相操作性的2組合閘位置繼電器的接點和1組跳閘位置繼電器的接點進行串并聯(lián)來作為斷路器三相位置不一致的判定條件（如1所示）；另一種是通過斷路器本身的動合、動斷接點DLHW進行串并聯(lián)作為斷路器三相位置不一致的判定條件（如圖2所示）。兩種位置起動條件都要求輔助斷路器運行可靠。所以，除里采用質(zhì)量好的輔助斷路器外，還要做好檢修工作的防腐檢查工作，及時發(fā)現(xiàn)輔助斷路器出現(xiàn)的銹蝕、觸電卡澀問題，對不滿足運行要求的輔助斷路器及時進行更換。

從圖2中可以看出，斷路器本體三相不一致保護無任何閉鎖條件，合位狀態(tài)下開關(guān)只要常閉接點接通就出現(xiàn)跳閘，因此在其他異常信號需要檢查開關(guān)輔助接點時特別注意，不要誤以為開關(guān)輔助接點與跳閘無關(guān)而在沒有采取相應(yīng)措施就進行工作，否則將有可能導(dǎo)致事故的發(fā)生。

4 與防跳回路配合存在問題及對策

斷路器防跳有兩種方式：一是操作箱防跳；二是斷路器就地防跳。

操作箱防跳基本原理：如圖3所示，保護跳閘時啟動防跳電流繼電器TBJI，其電流接點閉合導(dǎo)通防跳電壓繼電器TBJV，一個電壓接點自保持用；另一個斷開合閘回路；如沒有防跳回路，重合閘BHJ接點粘死，永久性故障時會出現(xiàn)保護跳斷路器，重合閘合斷路器，保護再跳，重合再合的死循環(huán)；有防跳回路時，保護跳閘TBJI接點動作，當(dāng)BHJ接點粘死，斷路器合閘，同時TBJV線圈帶電并通過其自保持接點一直動作（直到BHJ斷開時返回），另外一對接點斷開合閘回路，保證斷路器合閘回路異常時只合閘一次。endprint

斷路器就地防跳基本原理：如圖4所示，利用開關(guān)合位輔助接點DL接通防跳繼K3，其一個接點自保持用；另一個接點斷開合閘回路，防止合閘接點短接死而引起開關(guān)多次跳合；斷路器合位狀態(tài)，DL常開接點已閉合，當(dāng)合閘接點K粘死，K3線圈已帶電并通過其自保持接點一直動作（直到K斷開時返回），另外一對接點已經(jīng)斷開合閘回路，這時出現(xiàn)故障跳閘，斷路器只跳不合。

從上面兩個防跳原理中可以看出，操作箱防跳功能實現(xiàn)靠跳閘回路啟動操作箱內(nèi)防跳電流繼電器，就地防跳功能實現(xiàn)靠斷路器常開接點啟動防跳繼電器；而斷路器本體三相不一致跳閘不經(jīng)操作箱，因此不能啟動操作箱內(nèi)防跳回路。不難看出，當(dāng)只使用操作箱防跳和本體三相不一致時，如果斷路器符合三相不一致動作邏輯與合閘脈沖一直存在兩個條件同時滿足，將會造成斷路器重合、再跳開、又重合的跳躍現(xiàn)象。例如：線路發(fā)生單相接地故障，保護跳開故障相，重合閘因故不能正確動作時（重合閘定值、壓板、接線等錯誤），本體三相不一致保護動作跳開非故障相，如這時合閘脈沖一直存在（合閘接點粘死、合閘繼電器異常等），將會造成非故障相斷路器重合、三相不一致保護經(jīng)延時再跳開、又重合的斷路器跳躍現(xiàn)象。

而在現(xiàn)場工作中會出現(xiàn)只使用操作箱防跳和本體三相不一致情況。一方面，根據(jù)廣東電網(wǎng)反措[2]要求，對于110 kV及以上的斷路器，每個斷路器應(yīng)且只應(yīng)使用一套防跳回路。為防止開關(guān)跳躍，每個斷路器都應(yīng)投入防跳回路。防跳回路可由開關(guān)本體實現(xiàn)也可由操作箱實現(xiàn)，但對于在開關(guān)本體與操作箱同時設(shè)計了防跳回路的，只應(yīng)投入一套。為防止開關(guān)跳躍，必須考慮防跳回路；同時投入兩套防跳回路時，可能導(dǎo)致跳合閘回路監(jiān)視異常，甚至導(dǎo)致跳合閘回路異常；部分單位同時裝設(shè)了兩套防跳回路，其中一套在操作箱內(nèi)，一套在開關(guān)內(nèi)，此時應(yīng)保證兩套防跳回路均可投退，并修訂相應(yīng)的調(diào)度規(guī)程，確保當(dāng)其中一套投入時，另一套應(yīng)退出運行。另一方面，當(dāng)出現(xiàn)以下情況時候，輔助保護三相不一致退出運行：電氣量保護在某些條件下可能被閉鎖，無法正確動作（如線路啟動或運行負荷很小時非全相運行，由于經(jīng)負序和零序閉鎖，可能出現(xiàn)拒動情況）；運行中220 kV線路輔助保護退出修改定值；運行中220 kV線路輔助保護異常退出。

從以上分析可知，在運行中不能因輔助保護為非主保護而有所疏忽，特別是當(dāng)失靈電流判據(jù)從輔助保護改至母線保護后容易放松對輔助保護的維護，需要引起足夠的重視；斷路器本體三相不一致與防跳回路失去配合是在較極端情況下才會出現(xiàn)，但大家也應(yīng)注意，避免長時間在只使用操作箱防跳和本體三相不一致情況下運行，減少事故發(fā)生的機會。也可以考慮增加回路，將斷路器本體三相不一致回路納入到防跳起動回路中，但是將增加回路的復(fù)雜性，有待進一步的探討改進。

5 結(jié)語

電力系統(tǒng)的非全相運行存在很多復(fù)雜的問題，而斷路器三相不一致保護是針對非全相運行而設(shè)置的輔助保護，它在運行中的作用不容忽視，其得到了廣泛的應(yīng)用。然而，多年的運行實踐也暴露了斷路器三相不一致保護所存在的問題，本文提出了具有實踐價值的應(yīng)對措施。但是，這依然是不夠的，相關(guān)回路的完善及如何進一步提高元件的可靠性值得我們進一步的探討。

參考文獻

[1] 劉濱濤，金煜，黃倩，等.一起三相不一致保護保護誤動分析[J].廣西電力，2009（3）：39-41.

[2] 廣東省電力調(diào)度中心.廣東省電力系統(tǒng)繼電保護反事故措施及釋義（2007版）[M].北京：中國電力出版社，2008.endprint

斷路器就地防跳基本原理：如圖4所示，利用開關(guān)合位輔助接點DL接通防跳繼K3，其一個接點自保持用；另一個接點斷開合閘回路，防止合閘接點短接死而引起開關(guān)多次跳合；斷路器合位狀態(tài)，DL常開接點已閉合，當(dāng)合閘接點K粘死，K3線圈已帶電并通過其自保持接點一直動作（直到K斷開時返回），另外一對接點已經(jīng)斷開合閘回路，這時出現(xiàn)故障跳閘，斷路器只跳不合。

從上面兩個防跳原理中可以看出，操作箱防跳功能實現(xiàn)靠跳閘回路啟動操作箱內(nèi)防跳電流繼電器，就地防跳功能實現(xiàn)靠斷路器常開接點啟動防跳繼電器；而斷路器本體三相不一致跳閘不經(jīng)操作箱，因此不能啟動操作箱內(nèi)防跳回路。不難看出，當(dāng)只使用操作箱防跳和本體三相不一致時，如果斷路器符合三相不一致動作邏輯與合閘脈沖一直存在兩個條件同時滿足，將會造成斷路器重合、再跳開、又重合的跳躍現(xiàn)象。例如：線路發(fā)生單相接地故障，保護跳開故障相，重合閘因故不能正確動作時（重合閘定值、壓板、接線等錯誤），本體三相不一致保護動作跳開非故障相，如這時合閘脈沖一直存在（合閘接點粘死、合閘繼電器異常等），將會造成非故障相斷路器重合、三相不一致保護經(jīng)延時再跳開、又重合的斷路器跳躍現(xiàn)象。

而在現(xiàn)場工作中會出現(xiàn)只使用操作箱防跳和本體三相不一致情況。一方面，根據(jù)廣東電網(wǎng)反措[2]要求，對于110 kV及以上的斷路器，每個斷路器應(yīng)且只應(yīng)使用一套防跳回路。為防止開關(guān)跳躍，每個斷路器都應(yīng)投入防跳回路。防跳回路可由開關(guān)本體實現(xiàn)也可由操作箱實現(xiàn)，但對于在開關(guān)本體與操作箱同時設(shè)計了防跳回路的，只應(yīng)投入一套。為防止開關(guān)跳躍，必須考慮防跳回路；同時投入兩套防跳回路時，可能導(dǎo)致跳合閘回路監(jiān)視異常，甚至導(dǎo)致跳合閘回路異常；部分單位同時裝設(shè)了兩套防跳回路，其中一套在操作箱內(nèi)，一套在開關(guān)內(nèi)，此時應(yīng)保證兩套防跳回路均可投退，并修訂相應(yīng)的調(diào)度規(guī)程，確保當(dāng)其中一套投入時，另一套應(yīng)退出運行。另一方面，當(dāng)出現(xiàn)以下情況時候，輔助保護三相不一致退出運行：電氣量保護在某些條件下可能被閉鎖，無法正確動作（如線路啟動或運行負荷很小時非全相運行，由于經(jīng)負序和零序閉鎖，可能出現(xiàn)拒動情況）；運行中220 kV線路輔助保護退出修改定值；運行中220 kV線路輔助保護異常退出。

從以上分析可知，在運行中不能因輔助保護為非主保護而有所疏忽，特別是當(dāng)失靈電流判據(jù)從輔助保護改至母線保護后容易放松對輔助保護的維護，需要引起足夠的重視；斷路器本體三相不一致與防跳回路失去配合是在較極端情況下才會出現(xiàn)，但大家也應(yīng)注意，避免長時間在只使用操作箱防跳和本體三相不一致情況下運行，減少事故發(fā)生的機會。也可以考慮增加回路，將斷路器本體三相不一致回路納入到防跳起動回路中，但是將增加回路的復(fù)雜性，有待進一步的探討改進。

5 結(jié)語

電力系統(tǒng)的非全相運行存在很多復(fù)雜的問題，而斷路器三相不一致保護是針對非全相運行而設(shè)置的輔助保護，它在運行中的作用不容忽視，其得到了廣泛的應(yīng)用。然而，多年的運行實踐也暴露了斷路器三相不一致保護所存在的問題，本文提出了具有實踐價值的應(yīng)對措施。但是，這依然是不夠的，相關(guān)回路的完善及如何進一步提高元件的可靠性值得我們進一步的探討。

參考文獻

[1] 劉濱濤，金煜，黃倩，等.一起三相不一致保護保護誤動分析[J].廣西電力，2009（3）：39-41.

[2] 廣東省電力調(diào)度中心.廣東省電力系統(tǒng)繼電保護反事故措施及釋義（2007版）[M].北京：中國電力出版社，2008.endprint

斷路器就地防跳基本原理：如圖4所示，利用開關(guān)合位輔助接點DL接通防跳繼K3，其一個接點自保持用；另一個接點斷開合閘回路，防止合閘接點短接死而引起開關(guān)多次跳合；斷路器合位狀態(tài)，DL常開接點已閉合，當(dāng)合閘接點K粘死，K3線圈已帶電并通過其自保持接點一直動作（直到K斷開時返回），另外一對接點已經(jīng)斷開合閘回路，這時出現(xiàn)故障跳閘，斷路器只跳不合。

從上面兩個防跳原理中可以看出，操作箱防跳功能實現(xiàn)靠跳閘回路啟動操作箱內(nèi)防跳電流繼電器，就地防跳功能實現(xiàn)靠斷路器常開接點啟動防跳繼電器；而斷路器本體三相不一致跳閘不經(jīng)操作箱，因此不能啟動操作箱內(nèi)防跳回路。不難看出，當(dāng)只使用操作箱防跳和本體三相不一致時，如果斷路器符合三相不一致動作邏輯與合閘脈沖一直存在兩個條件同時滿足，將會造成斷路器重合、再跳開、又重合的跳躍現(xiàn)象。例如：線路發(fā)生單相接地故障，保護跳開故障相，重合閘因故不能正確動作時（重合閘定值、壓板、接線等錯誤），本體三相不一致保護動作跳開非故障相，如這時合閘脈沖一直存在（合閘接點粘死、合閘繼電器異常等），將會造成非故障相斷路器重合、三相不一致保護經(jīng)延時再跳開、又重合的斷路器跳躍現(xiàn)象。

而在現(xiàn)場工作中會出現(xiàn)只使用操作箱防跳和本體三相不一致情況。一方面，根據(jù)廣東電網(wǎng)反措[2]要求，對于110 kV及以上的斷路器，每個斷路器應(yīng)且只應(yīng)使用一套防跳回路。為防止開關(guān)跳躍，每個斷路器都應(yīng)投入防跳回路。防跳回路可由開關(guān)本體實現(xiàn)也可由操作箱實現(xiàn)，但對于在開關(guān)本體與操作箱同時設(shè)計了防跳回路的，只應(yīng)投入一套。為防止開關(guān)跳躍，必須考慮防跳回路；同時投入兩套防跳回路時，可能導(dǎo)致跳合閘回路監(jiān)視異常，甚至導(dǎo)致跳合閘回路異常；部分單位同時裝設(shè)了兩套防跳回路，其中一套在操作箱內(nèi)，一套在開關(guān)內(nèi)，此時應(yīng)保證兩套防跳回路均可投退，并修訂相應(yīng)的調(diào)度規(guī)程，確保當(dāng)其中一套投入時，另一套應(yīng)退出運行。另一方面，當(dāng)出現(xiàn)以下情況時候，輔助保護三相不一致退出運行：電氣量保護在某些條件下可能被閉鎖，無法正確動作（如線路啟動或運行負荷很小時非全相運行，由于經(jīng)負序和零序閉鎖，可能出現(xiàn)拒動情況）；運行中220 kV線路輔助保護退出修改定值；運行中220 kV線路輔助保護異常退出。

從以上分析可知，在運行中不能因輔助保護為非主保護而有所疏忽，特別是當(dāng)失靈電流判據(jù)從輔助保護改至母線保護后容易放松對輔助保護的維護，需要引起足夠的重視；斷路器本體三相不一致與防跳回路失去配合是在較極端情況下才會出現(xiàn)，但大家也應(yīng)注意，避免長時間在只使用操作箱防跳和本體三相不一致情況下運行，減少事故發(fā)生的機會。也可以考慮增加回路，將斷路器本體三相不一致回路納入到防跳起動回路中，但是將增加回路的復(fù)雜性，有待進一步的探討改進。

5 結(jié)語

電力系統(tǒng)的非全相運行存在很多復(fù)雜的問題，而斷路器三相不一致保護是針對非全相運行而設(shè)置的輔助保護，它在運行中的作用不容忽視，其得到了廣泛的應(yīng)用。然而，多年的運行實踐也暴露了斷路器三相不一致保護所存在的問題，本文提出了具有實踐價值的應(yīng)對措施。但是，這依然是不夠的，相關(guān)回路的完善及如何進一步提高元件的可靠性值得我們進一步的探討。

參考文獻

[1] 劉濱濤，金煜，黃倩，等.一起三相不一致保護保護誤動分析[J].廣西電力，2009（3）：39-41.

[2] 廣東省電力調(diào)度中心.廣東省電力系統(tǒng)繼電保護反事故措施及釋義（2007版）[M].北京：中國電力出版社，2008.endprint