（中国南方电网广东电网惠州供电局 广东惠州 516001）
摘要：220kV及以上断路器必须合理配置本体三相不一致保护和微机三相不一致保护，本文分析了两种三相不一致保护的原理，综合比较两种三相不一致保护优缺点；最后，提出相应的防范措施和改进方案，提高三相不一致保护动作的可靠性。
关键词：三相不一致保护；应用
引言
在220kV及以上电压等级的电网中，普遍采用分相操作的断路器，由于设备质量和操作等原因，运行中可能出现三相断路器动作不一致的异常状态，为了防止这种异常情况，在保护屏设计了通过操作箱各相分闸位置、各相合闸位置的状态反映断路器三相位置不一致的保护，可整定经零序电流和负序电流开放，此为微机的不一致保护。在断路器本体设计了通过反映断路器各相常开辅助接点、各相常闭辅助接点的状态反映断路器三相位置不一致的保护，此保护不经过任何电流闭锁，俗称之为断路器本体三相不一致的保护。
1本体三相不一致保护
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、常闭辅助接点分别并联后再串联，然后起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，动作起动出口中间继电器，并跳开三相断路器，该出口跳闸回路，在开关本体端子箱实现，不经零序、负序电流元件闭锁。其回路图如图1所示。
图1 本体三相不一致回路图
由于断路器本体三相不一致保护接线回路简单，动作可靠性高，但220kV及其以上断路器大部分位于户外运行，汇控柜和本体端子箱设备受恶劣环境的影响较大，易造成三相不一致保护误动。某变电站1号主变220kV侧断路器跳闸，经检查为本体三相不一致保护延时继电器的两端子间绝缘下降（500V 电压下绝缘电阻为 0.2兆欧），导致有正电窜入继电器出口回路，使得线圈带电，接通跳闸回路，使得断路器误跳闸。另外，断路器本体机构中的三相不一致接触器没有防护措施，也没有醒目标志，容易造成运行、检修人员误碰引发断路器误跳闸的可能性。2010 年 M变电站就发生过因运行人员在维护过程中误动非全相继电器引起 500 kV 开关跳闸事故。
2 微机三相不一致保护
微机三相不一致保护主要通过将三相不一致接点开入进线路保护或者断路器保护，从而实现三相不一致保护的功能。三相不一致接点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。目前，微机中专用三相不一致保护逻辑如下：断路器跳位并联辅助节点串联三相开关并联合位辅助接点组成的三相不一致判据，满足零序电流或负序电流判据后启动时间继电器。增加了零序电流或负序电流闭锁判据，安全性有了很大的提高。因此，存在一个弊端：当负荷电流较小时，微机三相不一致保护可能拒动。在 2009 年 K 变电站内的 500 kV 断路器，5051 非全相运行，保护拒动，最后通过拉开 5052，增加变 5051 的负荷电流，从而保护正确动作。
3 三相不一致保护的应用
南方电网220kV系统对开关三相不一致保护投入规定见《南方电网电力系统继电保护反事故措施汇编（2014版）修改稿》相关条文如下：
2.8 由于电网负荷电流及非全相零序电流较大，要求投入保护装置中三相不一致保护，三相不一致保护零序电流按一次值不大于300A整定，二次值不小于0.1In。本体及电气量三相不一致保护动作时间应可靠躲单相重合闸动作时间整定，不大于2s。
3.1.12 220kV及以上线路断路器三相不一致保护不启动失灵保护。
3.3.12 发变组出口三相不一致保护应启动失灵保护。220kV及以上电压等级单元制接线的发变组，应使用具有电气量判据的断路器三相不一致保护去启动发变组的断路器失灵保护。
5.1.6 采用分相操作机构的开关，本体应具备三相不一致保护功能，并确保投入。
1）220kV及以上电压等级的断路器均应配置断路器本体不一致保护并投入运行。
2）要求断路器本体不一致保护采用的时间继电器质量良好，继电器时间刻度范围0-5秒连续可调，刻度误差与时间整定值静态偏差≤±0.1秒，且保证在强电磁环境运行不易损坏，不发生误动、拒动。
3）该保护用跳闸出口重动继电器宜采用启动功率不少于5W、动作电压介于55%-65%Ue、动作时间不小于10ms的中间继电器。
4）本体不一致保护整定原则为：采用单相重合闸的线路断路器，其本体及电气量三相不一致保护动作时间应可靠躲过单相重合闸时间，且动作时间不大于2s；其它情况下不需要考虑和重合闸配合的，时间可缩短，但不低于0.5s。
条文析义：
（1）220kV及以上电压等级开关一般采用分相操作的断路器，为防止断路器三相位置不一致，导致的断路器误动或拒动事故，断路器应采用三相不一致保护。
（2）考虑到断路器三相位置不一致保护主要功能是提供保护断路器本体的功能，有电气量闭锁的保护在某些条件下无法提供保护，本着断路器的问题断路器自己解决的原则应配置断路器本体的三相不一致保护。同时还应配置基于电气量的微机三相不一致保护。
4防范及整改措施
在总结和吸取多次事件的经验教训后，运检人员可以采取以下措施来防范事件的发生：
（1）做好断路器机构箱和汇控柜的封堵防漏工作，并在机构箱和汇控柜中安装加热除湿装置，该装置应经温湿度传感器自动启动，结合正常巡视检查加热器的工作状态，保证机构箱和汇控柜内干燥清洁、绝缘良好，改善构箱和汇控柜的继电器的运行环境。
（2）由于断路器本体三相不一致保护不经零序和负序电流闭锁，因此保护回路中的断路器辅助接点和延时继电器状态是造成保护误动的最主要因素。所以在保护校验和设备修试过程中对继电器和断路器辅助接点的校验尤为重要，一旦发现异常应立即更换相关设备。
（3）部分老旧断路器本体三相不一致保护只采用一组操作电源，典型接线方式就是接第一组操作电源。为保证断路器不会因操作电源故障而失去本体三相不一致保护功能，需在原有接在第一组操作电源方案基础上，再在第二组操作回路中增加一组保护启动回路，从而实现两组分闸回路中独立的三相不一致保护。同时，在断路器机构箱内增加出口压板和继电器防护罩，便于装置检修及维护，降低误动几率。
5 小结
三相不一致保护在电力系统的安全稳定运行方面发挥了很大的作用，也直接影响着电网的安全和电能的质量。运行人员需对三相不一致保护有足够的重视，努力提高三相不一致保护的认识，确保设备的稳定运行。应根据实际的运维情况执行切合实际的防范及整改措施，提高断路器本体三相不一致保护动作的可靠性。
参考文献：
[1]赵曼勇． 线路非全相运行时保护问题探讨[J]． 继电器，2003，31（7）：81-83．
[2]黄远飞，彭泽华． 断路器本体三相不一致保护设计分析[J]． 南方电网技术，2012，6（4）：72-75.
[3]中国南方电网有限责任公司.《南方电网电力系统继电保护反事故措施汇编（2014版）》
论文作者:杨文芳
论文发表刊物:《河南电力》2018年18期
论文发表时间:2019/3/14
标签：断路器论文; 本体论文; 电流论文; 接点论文; 继电器论文; 回路论文; 动作论文; 《河南电力》2018年18期论文;