微機型綜合保護相關保護設置方案改進

巫嘉浪

摘 要：在繼電保護中由于系統單相接地、PT斷線、低電壓三種保護的物理現象有諸多相似的地方，三者的精確整定設置對于傳統的繼電保護是個老大難問題，它們的誤動作給供電企業安全生產和供配電可靠性帶來極壞影響。隨著現代微機型綜合保護技術及相關技術的不斷更新發展，這些問題已不再是問題。因此，合理運用微機型綜合保護繼電器對保護進行合理設置可以很好地解決這問題。

關鍵詞：微機型綜合保護繼電器；系統單相接地；PT斷線；低電壓保護；邏輯圖

引言

隨著綜合保護技術日益成熟，微機型綜合保護繼電器愈來愈多地應用于現代電力系統的繼電保護。微機型綜合保護繼電器相對于傳統保護繼電器有著很多無可比擬的優勢，特別在保護設置方面。那么，可不可以運用微機型綜合保護繼電器（以下簡稱綜保繼電器）這方面優勢解決一些以前一直困擾著傳統保護設置方面的老大難問題呢？下面，通過最近發生在某變電站的一起誤動事故來進行敘述。

1 事故經過

在對已改造完成的35kV/10某變電站的#1進線回路進行送電。對#1進線開關進行合閘操作，觀察帶電顯示器顯示電壓正常，再行對#1主變35kV開關進行合閘操作，在#1主變35kV開關合閘后大約1秒鐘，出現#1進線開關事故跳閘，35kV一/二分段開關自切啟動合閘成功。設備送電前運行方式如下：35kV二段母線運行，35kV一/二分段開關熱備用，分段自切投自動、#1進線低電壓保護投用及其他保護均投用。

2 事故原因查找及分析

首先，查看模擬屏光字牌：#1進線低電壓動作光字牌、35kV自切成功光字牌點亮，再查看各相關綜保繼電器顯示：#1進線低電壓動作、35kV自切成功，然后檢查進線端帶電顯示均顯示三相電壓正常。同時，電話聯系電源端值班，系統無低電壓事故匯報。

在諸多方面分析排查，表明電源端無恙，初步斷定事故原因出在35kV一段母線壓變上，故做出以下查找分析：

2.1 低電壓動作原因查找及分析

（1）翻看#1進線綜保繼電器三相電壓記錄均為0V，35kV一/二分段綜保繼電器自切條件滿足，自切啟動。

（2）搖出35kV一段母線壓變小車，對一次熔絲進行檢查，完好。

（3）查看35kV一段母線壓變試驗報告，試驗合格。

初步診斷：排除壓變一次回路故障可能，基本鎖定二次回路故障。

（4）檢查二次小開關熔絲，完好，再對二次整個回路檢查其連續性，發現是對手車插頭進行更換時導致其接觸不好。

結論：PT二次回路三相斷線誤動為低電壓事故跳閘。

2.2 對#1進線開關低電壓跳閘為何發生在#1主變35kV開關合閘后動作原因分析

由于綜保繼電器的保護啟動需要一個啟動值即門檻值，故在合上#1進線開關的時候雖然沒有電壓卻也不會啟動（35kV一段母線上沒有帶負荷故電流很小不足以啟動）。在合上#1主變35kV開關后，由于對變壓器的沖擊，產生很大勵磁涌流促使綜保繼電器電流達到保護的啟動值，故此時低電壓動作啟動。

綜上，此次事故的主要原因在于雖然使用了綜保繼電器，但是保護整定設置還采用傳統設置方式，沒能把PT三相斷線與低電壓很好的區分開。類似的事故誤動還經常發生在系統單相接地與PT一相斷線之間。誤動事故無疑給供電企業的供電可靠性以及事故原因的排查帶來極壞的影響和誤導，特別對于那些一級負荷用戶危害更大，甚至因此造成無可挽回的損失。

3 改進方案

經過這些年對綜合保護繼電器的應用中摸索總結，得出以下方案可以做到把三種保護區別開來。在提出改進方案前，首先要弄清楚在電力系統繼電保護中系統單相接地、PT斷線以及低電壓三者之間有什么本質的區別以及存在什么不一樣的物理現象，然后再從中入手，提出解決方案。

首先，所謂的系統單相接地是指電力系統中三相中任何一相出現接地現象。在物理上體現出來有兩個方面的現象：

（1）三相電流不平衡，出現較大的負序電流。

（2）接地相電壓大幅度下降，其他兩相電壓升至線電壓即√3U相。

而PT斷線則通常指壓變一次、二次回路的任意一相斷線、任意兩相斷線及三相同時斷線。其在物理上現象也有兩個方面：

（1）電流在一次系統中沒有變化，而在二次回路中則為斷線相無電流，其他相無變化，無負序電流出現。

（2）斷線相電壓為0V，其他相為相電壓，即所謂有流無壓。

低電壓則是指進線電源失電，三相電壓為0V，電流為0A，即所謂無壓無流。

從上述的描述以及平時的運行經驗來看，容易造成混繞的無非以下兩種情況：

（1）系統單相接地與PT一相斷線之間。

（2）PT三相斷線與低電壓之間。

只要在保護整定設置過程中把以上兩種情況清楚區別開來，所謂的系統單相接地、PT斷線及低電壓的混繞就迎刃而解了。根據以上要求，提出初步邏輯設置方案如下：

（1）系統單相接地的設置

即任何一相電壓U<25V與零序電流I0>Ie（用零序電壓代替同樣可實現）一同滿足既是系統單相接地。

備注：Ie的定值大小根據實際情況各自設定。25V為低電壓定值，75V為有電壓定值，均為經驗值整定，各自根據實際情況自行整定（下文同）。

（2）PT一相斷線、PT二相斷線、PT三相斷線的設置。

a.PT一相斷線設置

即PT一相斷線與單相接地的區別就在于：PT一相斷線時無零序電流，單相接地有零序電流。

b.PT二相斷線設置

c.PT三相斷線設置

所以，PT斷線保護設置邏輯圖即上面三種情況取或即可。

（3）低電壓保護動作設置

PT三相斷線與低電壓的不同點就在于：PT三相斷線有電流，低電壓沒有電流。在傳統的保護中往往就以PT三相斷線發生機率低而不去設置它，當然這對于科學來說是很不嚴謹的，但基于當時技術條件也只得如此。隨著現今科學技術特別是綜合保護繼電器技術的發展，完善這缺陷就成為可能，并且是必然趨勢。

當然在實際設置中，有很多條件需要考慮，比如斷路器小車的位置、斷路器的分合狀態、一次壓變閘刀位置、二次的小開關位置等等。

4 結束語

綜上所述，該方案能很好地將系統單相接地、PT斷線及低電壓三者區分，而且在實際采用了上述方案保護設置后該變電站以及后來改造的其他幾個變電站，均取得了良好效果。運行至今無再出現過系統單相接地、PT斷線及低電壓誤報警、誤動作等相關事故，大大地提高了供配電的可靠性及事故處理、原因查找的效率。

參考文獻

[1]趙民.備用電源自動投入裝置誤動事故[J].電世界，2006，547.