高压断路器三相不一致保护改进及应用探究

陈建兴

摘要：在高压电网变压器處于运行状态的过程中，随着当主变压器的母线切换，就会导致直流两点接地不当的问题产生，事故范围因此扩大，需要采用必要的措施解决。因此，开关一般会设置有主变启动和保护装置不一致的三相保护。本论文针对高压断路器三相不一致保护改进及应用展开研究。

关键词：高压断路器;三相;不一致保护;改进;应用

一、事故案例

某500千伏变电站安装有两台主变压器，都是采用特种变压器，为分相式强迫油循环无载调压，分别连接在500千伏线路上和220千伏线路上，各个线路的开关都是采用分相式。

从主变压器的相关保护配置情况来看，中性点的过流定值是0.09安培，中性点过流时间：3.4秒;主变压器的零序过流定值都是0.05 安培、零序过流时限是3.5秒。主变压器的220千伏侧开关的三相不一致保护时限是2.95秒。500千伏系统启动的过程中，开关不一致保护的时限是2.48秒[1]。

二、高压断路器三相不一致保护采取的改进措施

（一）高压断路器三相不一致保护采用改进电流闭锁条件的方式

该电网所有三相不一致保护都是可以选择的零序电流。负序电流闭锁处于开放状态，其保护整定原则是，通过零序电流闭锁固定，零序过流整定值的整定按照240安培进行。随着CT变比突破240的时候，就可以按照0.11整定。将二次额定电流设置好，将保护动作的时间设置在1.5秒至2.0秒之间。根据数据统计所获得的结果，经过分析可以明确，220千伏以上的电网以及断路器要实施电流保护，在选择CT变比的过程中，如果变比超过2400，所呈现出来的变化为两种，即3000/1和4000/1，也就是说，零序过流一次定值会随着CT的变化率有所变化，可以设置为250安培、300安培和450安培[2]。

（二）高压断路器三相不一致保护采用改进三相不一致开入

电气量三相不一致保护所采用的相保护方式是操作箱三相跳合闸位置对继电保护装置接点进行监测。在设计的过程中，不能将断路器分开的状态和闭合的状态呈现出来，要确保断路器的可靠性，就要将操作箱跳闸作为标准。闭合位置的监测电路对断路器可靠性的影响是非常大的。随着断路器的电路控制异常电源产生，监控电路也会存在异常，就会出现拒动的问题。如果断路器本体采用辅助接线的方式保证分开的状态和闭合的状态正常，就需要由点组合方式作为判断三相不一致状态的方式，实施电量保护。

主流的防护设备的供电都采用光祸开入板件的直流弱电供方式，为24伏，但其对策需要发挥高压电场的作用，使其抗干扰能力提高。保护屏的开关量要发挥大电流的作用，通常需要110伏的直流电或者220伏的直流电。所以，继电保护装置的选择上，采用外部加重型的装置，效果是非常好的[3]。高压场启动之后，发挥强电的作用取代保护光灾害板，也可以将保护装置接入其中。

三、不一致保护整定需要遵循的原则

（一）220 千伏线路开关

220 千伏线路使用单相重介质电路开关，由于设计上存在不完整性，就会导致三相不一致保护的问题。保护动作启动的时候，时间要长一些，与单动作的时间相比较，需要延时。220千伏系统的相重介质需要持续的时间为0.9秒，电流单相重介质为1.0秒的时间。对保护装置的三相不一致保护时间的设置，可以根据电网的运行状态设置为2.5秒至3.0秒之间。开关本体三相不一致保护的运行过程中，保护装置三相不一致保护也要同时运行，时限上要保持一致。

（二）主变压器、母联、分段开关

220千伏及以上主变压器、专用母联需要三相联动。断路器上如果已经安装了三相电气联动的断路器，本体上设计三相不一致保护动作的时候，要将时间局限在0.5秒左右，变压器保护装置的不一致启动，需要通过电流零序、负序等开关位置，此时闭锁元件需要保持在开放状态，时间限制值等同于本体。

对于安装有三相位置不一致的保护，在电路还没有接通的情况下，就要对投入运行模式不断完善，此时，主变压器的保护与线路的连接之间存在不一致的问题，就要确保保护装置的三相不一致，保护功能不能够启动，如果发现有缺陷，就要进行技术维护，对故障进行检查，采取必要的措施解决。将开关非全相运行措施制定出来，能够对故障应急处理，使得电气设备处于安全的运行状态。

（三）500千伏接线开关

其一，超过220千伏的主变压器三相断路器，需要将变压器保护设置在三相位置上，采用不一致保护措施。

其二，断路器本体的三相不一致保护需要连接保护装置，定期试验、检查，将所获得的数据信息记录好。在检查的过程中，要固定好断路器机构箱接线端。

其三，启动三相不一致保护的过程中，继电保护装置安装在户外，会受到环境的影响，保护装置不能很好地发挥作用。所以，需要安装高性能的继电保护装置，做好接线盒的检查工作，还要定期维护。

其四，对定值要定期检查，注意一致性保护和不一致本体保护的动作时限要准确，不可以出现误差。

四、结束语

综上所述，电力系统中，高压断路器的运行状态需要高度关注，其可靠性以及稳定性与电力系统所发挥的作用具有直接相关性。高压断路器的三相不一致保护对断路器以及整个电路都起到了保护作用，如果在运行中产生误动或者拒动的现象，就不能很好地发挥保护作用。这就需要对三相不一致保护加以改进，更好地发挥其应用价值。

参考文献：

[1] 江知瀚， 马迎新， 高旭， et al. 断路器三相不一致保护可靠性分析及二次回路改进[J]. 电力系统自动化， 2017（11）：25-26.

[2] 张云柯， 李博通， 贾健飞， et al. 带并联电抗器的超高压电缆-架空混合线路三相永久性故障识别方法[J]. 电力自动化设备， 2017（10）：65-66.

（作者单位：云南电网公司昭通供电局变电运行所）