摘要：出于供电可靠性考虑，目前220kV及以上电压等级的电网普遍采用分相操作的断路器。但电网在实际运行中，由于断路器偷跳和保护没有启动等原因，可能导致断路器出现三相不一致现象。针对以上问题，本文详细分析了三相不一致保护的原理，及三相不一致保护在传动过程中存在的问题及解决方法。
关键词：断路器；三相不一致；非全相运行；保护校验
1前言
根据《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》要求，220kV及以上电压等级的断路器均应配置断路器本体的三相位置不一致保护。当断路器只有一相或两相在合闸位置时，称之为非全相运行，这是一种非正常运行方式。当电力系统发生一相断线、两相断线或者发生单相接地、两相短路、两相接地短路等非对称性故障时，若此时重合闸出现问题重合不上将会造成非全相运行。非全相运行会产生零序分量和负序分量，它们对发电机、电动机、变压器造成严重危害，对通信系统产生干扰，同时也影响保护装置的正确动作，所以电力系统不允许长时间的非全相运行。
2三相不一致保护原理
断路器三相不一致保护有两种：①断路器本体的三相不一致保护；②保护装置的三相不一致保护。
（1）断路器本体三相不一致原理
断路器本体三相不一致保护的接线是将A、B、C三相的常开、常闭辅助节点分别并联后再串联（如图1所示），然后启动一个延时时间继电器。当断路器出现三相位置不一致时，经过时间延时，动作启动出口中间继电器，并跳开三相断路器，其中时间继电器的一对常开接点发遥信到监控系统，该出口跳闸回路受压力闭锁接点控制导通跳闸。只是该保护功能不经保护压板投退，压板在断路器本体箱内。不经零序、负序电流元件闭锁。该保护的时间定值应躲过单相重合闸时间加断路器固有动作时间。
图1 断路器本体三相不一致原理图
（2）保护装置三相不一致保护
保护装置的三相不一致保护（如图2所示），当不一致保护投入，任一相TWJ动作，且无电流时，确认为该相开关跳闸位置，当任一相在跳闸位置而三相不全在跳闸位置，则确认为不一致。不一致可经零序电流或负序电流开放，由控制字控制其投退。经可整定的动作时间满足不一致动作条件时，出口跳开本断路器。
图2 保护装置三相不一致保护
3三相不一致保护在校验过程中存在的问题
某变电站在调试过程中，对220kV断路器机构进行三相不一致保护传动，采取的传动方法是将断路器三相开关合上，然后点跳一相开关形成三相不一致，此时三相不一致保护动作跳开其余两相开关，因此共需传动3次进行验证。调试人员对所有的220kV断路器机构的非全相保护按照此法进行了传动，没有发现问题，三相不一致保护均正确动作。
其后，在对某条线路保护做整组传动试验，模拟三相短路故障时，由于调试人员漏投上了“ABC相跳闸出口”压板中的A相跳闸出口压板，结果保护动作出口只跳开了BC相开关。此时，应该由三相不一致保护动作跳开A相开关，由于三相不一致使用的是开关机构的，所以调试人员到机构检查三相不一致动作时间继电器47T，发现该继电器没有动作。随后，调试人员按照上面的方法重新传了一次非全相保护，均没有问题。最后，对照图纸检查端子排接线，发现断路器A相合闸位置常开接点A52a一端没有接入非全相回路，如图下图所示。
经过对非全相接线回路分析发现，当BC相在分闸位置时，B52b、C52b接点闭合，B52a、C52a接点打开；A相在合位时，A52b接点打开，A52a接点闭合，正常时非全相保护通过A52a和B52b（或C52b）回路启动。由于A52a接点一端断线，故非全相不启动。但只要有两相开关在合位，一相在分位时均能通过两个合闸位置接点中的一个启动非全相。
继续分析可知，如果发生的是一相断路器的常闭接点断线，那么采用两相相开关在分位、一相开关在合位的方法传动非全相保护时也无法核实二次回路的准确性。
4三相不一致保护校验的正确校验方法
因此，我们可以总结得出，传动非全相保护时，当仅采用“两相开关在合位、一相开关在分位”的方法，不能检查出每相断路器常开接点接线的准确性；当仅采用“两相开关在分位、一相开关在合位”的方法，不能检查出每相断路器常闭接点接线的准确性。
针对非全相的传动，制定了一个传动表，这样就能够完全检查出接线存在的问题，确保二次回路接线的准确性。
三相不一致保护传动表
5三相不一致保护对电网安全运行的重要意义
运行经验表明，90%的电网故障都是单相瞬时接地故障。出于对供电可靠性的考虑，220kV及以上电压等级的断路器都是采取单相重合闸的方式。所以220kV及以上电压等级的断路器普遍是可以分相操作的。但是，采用分相操作机构的断路器在运行中由于各种原因，断路器三相可能断开一相或两相，造成三相不一致（即非全相运行）。断路器三相不一致会导致零序、负序电流较大，如果这些零序、负序电流持续很长时间，就会导致重负荷线路的零序保护四段越级误动作。因此，装设断路器三相不一致保护对恢复断路器三相运行，确保电网安全运行有重大意义。
由于三相不一致保护中的元件是取自断路器本体的辅助接点和机构内的时间继电器、重动继电器组成，通过二次接线实现其三相不一致保护功能。因此，其二次接线的准确性与否将直接影响到电力系统的安全稳定运行，我们在传动过程中，一定要严格按照三相不一致保护传动表去验证每一个回路接线的准确性。
参考文献：
[1]《断路器本体三相不一致保护设计分析》—— 南方电网技术2012——黄远飞、彭泽华
[2]《变电运行现场技术问答》——中国电力出版社.2009——张全元
[3]《怎样看二次回路图》——中国电力出版社——苏玉林、刘志民、熊森 2008.7
[4]《国网公司继电保护培训教材》——中国电力出版社——国家电力调度通信中心 2009.4
[5]《220kV断路器三相不一致保护反措的探讨》——科技展望 2014——麦志飞
论文作者:陈颖颖
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/11
标签：断路器论文; 接点论文; 接线论文; 回路论文; 本体论文; 动作论文; 常开论文; 《防护工程》2018年第31期论文;