微機保護電壓回路的正確接線與檢驗

摘 要：隨著近年來微機保護的大量投入運行，其靈活性大、可靠性高、高性能、維護調試方便、小型化和低負擔等優越性得到體現，但在實際運行中，如果外部接線（特別是電壓回路接線）有誤，則會造成保護裝置誤動。以新賓區電網為例，目前110 kV線路保護大部分為第三代微機保護（CSL-160系列），此保護裝置是線路故障時零序電壓為裝置自產3U0，即由軟件將三個相電壓相加獲得3U0，供方向判斷用，但在PT斷線時，又自動改用開口三角的3U0；另外還有兩套WXB-01微機保護，此保護無自產3U0功能。其中一套（WXB-01）型保護，因開口三角3U0極性接反而造成區外故障，保護誤動。但裝置判別外部3U0極性接反，若當時有PT斷線時，保護裝置肯定拒動或誤動。根據近幾年的運行經驗，因3U0接線錯誤而使微機保護零序方向保護發生誤動的情況已屢見不鮮。雖然在微機保護裝置的說明書中，廠家一再強調3U0的正確接線，但由于缺乏和以往零序功率方向繼電器接線的比較，容易造成保護人員在接線上的概念混淆，下面就以WXB-01型微機保護為例，說明3U0的接線以及保證其正確接線和檢驗的方法。

關鍵詞：微機保護 WXB-01 3U0

中圖分類號：TM773 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（c）-0133-02

1 系統中3U0的引出和傳統的零序功率方向繼電器的接線

在電力系統中功率方向繼電器的電壓取自相應的電壓互感器（PT）的開口三角，工程中一般以PT二次的極性端接地，如圖1，當系統發生非對稱接地故障時，對于保護安裝處為正向故障，則零序電流3I0和零序電壓3U0的相應關系如圖2，電壓互感器和電流互感器極性圖1中已標出。二次電壓3U0與一次電壓U01同相位，二次電流3i0和一次電流I01同相位。

在正向故障時，3I0超前3U0的角度為保護背后系統零序阻抗角φbh0.0的補角，通常φbh0.0≈80°，所以此情況下3I0超前3U0的角度為100°左右。為保證零序方向繼電器最靈敏，其最大靈敏角應取-100°（IJ超前于UJ）。并采用正極性方法接入3I0和3U0，但迄今為止，市面上還沒有最大靈敏角為-100°的方向繼電器，而只有φzlm=70°左右的零序方向繼電器，所以3U0應反向接入，如圖3。

在實際工程中所取3U0的開口三角的極性端接地，同樣也有非極性端接地的方式。而WXB-01型微機保護裝置所要求正確的3U0的接入，即-110°接線，用于構成零序功率方向保護。因此在微機保護中必須有正確的3U0引入方式。

2 微機保護電壓回路的正確接線方式

微機保護中零序電流和相電壓的接入非常直觀，而零序電壓的極性端應該與電壓互感器的開口三角的極性端相連，這也正是和傳統零序功率方向繼電器接線的區別。即微機保護零序功率方向保護為-110°接線。微機保護屏端子排中的ULN端子（極性端，裝置內部稱3U0N）接電壓互感器開口三角的極性端。UL端子（非極性端子，裝置內部稱3U0L）接電壓互感器開口三角的非極性端，而與電壓互感器開口三角哪端接地無關，以ULN接地為例，若電壓互感器開口三角為非極性端接地，則將屏上的UL與UN相連，常見的幾種電壓回路的正確接線如圖4。

3 關于微機保護電壓回路接線正確性的檢驗

在保證了上述接線后，可以根據微機保護打印的采樣值進行檢驗。實驗接線圖如圖5。

在實驗中，將U+接至保護屏端子上的ULN，U-接至UL端子，I+接至保護屏上IN'端子，I-接至IN端子，加入模擬量（此時斷線閉鎖在斷開位置），模擬正向零序故障，保護啟動及發信，并作用于開關跳閘，即φ表值為-110°～250°。則打印時采樣值3I0的最大值超前3U0最大值6ms，因為1 ms為18°，則6×18°≈110°，若此時3U0max超前3I0max4個ms，則3U0的回路肯定接反，3I0及3U0波形圖如圖6所示。

用以上實驗方法，采樣值直觀清楚，方法簡單可行，并在實際工作中得到應用，因此只要采用上述方法，就可保證微機保護，特別是WXB-01型微機保護的動作正確性。

參考文獻

[1]上海市電力公司.配電網新設備技術問答[M].市區供電公司北京：中國電力出版社，2002.

[2]鄭堯，李兆華，譚金超，等.電能計量技術手冊[M].北京：中國電力出版社，2003.