高压断路器的非全相保护.doc

1 装设非全相保护的必要性电力系统在运行时,由于各种原因,断路器三相可能断开一相或两相,造成非全相运行。如果系统采用单重或综重方式,在等待重合期间,系统也要处于非全相运行状态。但是,系统非全相运行的时间应有所限制,这是因为:。当系统处于非全相运行状态时,系统中出现的负序、零序等分量对电气设备产生一定危害。。由于出现负序、零序等分量,使得系统中的一些保护可能处于启动状态。例如:目前常用的11系列微机线路保护,当系统由全相变为非全相运行时,如果保护突变量元件启动,在判断无故障后,保护程序转入振荡闭锁模块,若该线路零序分量数值大于零序辅助启动元件定值时,程序将处于振荡闭锁状态,超过12s时,保护将报告电流互感器(TA)断线,整套保护中仅余少数保护功能起作用,严重影响保护的可靠性。系统中的负序、零序等分量还可能使一些保护(如零序电流保护)动作跳闸,误断开正常运行的线路。对于系统采用单重、综重等方式,故障跳闸造成的非全相运行,若重合闸成功,系统自然很快转入全相运行;若重合于故障,断路器三相跳闸,系统也转入全相运行。对这种等待重合的非全相状态,系统中的设备和保护必须予以考虑。例如某些保护段可采取提高定值、加大延时等措施,以躲过重合闸周期。对于因设备质量、回路等问题造成的非全相状态,情况要复杂一些。例如,断路器偷跳一相,由于断路器位置不对应,重合闸应当启动,将断路器重合,而如果断路器有问题,偷跳相不能重合,该断路器将非全相运行。对这类非全相状态,由设备主保护消除的还不多。仍以11系列微机线路保护为例,如果保护选跳或断路器偷跳后未重合造成的非全相运行,从保护功能上看,可能仅有不灵敏零序段或灵敏零序段保护起作用,而它们还要受到定值和方向元件的制约,也就是说,线路保护本身对此可能无能为力。因此,综合考虑以上各种因素,应当装设能反映断路器非全相运行状态的非全相保护,作用于跳开已处于不正常状态的断路器。至于目前有些断路器机构箱中有反映断路器三相位置不一致的保护,各地可根据实际情况使用。2 非全相保护的常用方案分析非全相保护的实现,一般需要反映断路器三相位置不一致的回路,可以采用断路器辅助触点组合实现,也可以采用跳闸位置、合闸位置继电器的接点组合(该接点组合一般由操作箱给出)实现,以下均称之为三相不一致接点。目前,专用非全相保护的常见方案有以下几种。 三相不一致接点直接启动时间继电器如图1所示,无电流接点时,这种方案与配置在断路器机构箱内的非全相保护类似,比较简单,也能起到应有的保护作用。华北网在反措实施细则中明确要求“非全相保护应直接用断路器辅助接点作为判据,取消电流判别回路”。但是,由于断路器辅助接点的不可靠性及引入电缆运行环境的影响等因素,运行中发生了多次非全相保护误动的事例。如1997年2月1日,华北小营站2212断路器HWJ的A相,操作箱到断路器的电缆断线,最后导致非全相保护误动。基于运行实践,我们认为该方案的安全性值得怀疑。 三相不一致接点串接零序电流继电器接点后启动时间继电器如图1所示,,增加了零序电流闭锁判据,安全性有了很大的提高。由于零序电流较易获得,该方案在系统中获得了比较广泛的应用。主要问题是零序电流的整定。目前,河北电网一般按躲过正常负荷下的不平衡电流整定(一次值约为100A),但是显然地,当