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摘要：电力行业中的断路器状态可以关系到整个电网的运行。因此，在我国电力能源要求不断提升的背景下，为了确保电力系统的运行安全有必要对断路器进行有效地状态检修，以延长其使用寿命。基于此，本文先阐述了断路器检修的必要性，分析由于感应电流的影响带来的滤波器保护误动的故障，试提出相关的改进策略，以供参考。
关键词：断路器；检修状态；感应电流；继电保护
某500 kV的换流站中交流的滤波器场处于十分复杂的电磁环境。因受到了电磁感应的影响，在闭路中可能有一些感应电流，进而会引起某个电力设备的故障。在检修时，常会把一次设备经过接地开关和站中的接地网连起来。这会从某种程度上减弱一次设备生成感应电流。然而，当断路器处于检修状态的时候，若将断路器的开关闭合，其中流经的电流就会产生保护设备的误动。本文对此作出具体的论述。
一、关于断路器状态检修的必要性分析
近年来，随着人们物质生活的日益提升，电网事业也在进一步地扩展规模。为了使得电力系统的运行更加安全与稳定，需要关于电力系统中的重要设备如变压器、断路器等定期展开性能的检测与有效地维护。调工作人员对于停电事故原因展开的统计表明，超过半数的断电故障是由于断路器的故障引起的，可见，断路器的状态关系到电力企业的发展。这样，如何更好地提升断路器的应用性能已成为相关企业一项重要课题。其中除了提升断路器的质量以外，就是对断路器展开合理地检修工作。而以往的定期检修体现了较多的缺陷，如周期较长，费用较高且工作量大等特征。为此，很多电力企业广泛应用状态检修的方式提升断路器的功能，这种方式主要立足于具体的设备运行状态，利用分析各样的参数及其特性进行检修内容的设定，具有明显的针对性、检修周期较短，且经济实惠，有利于电力系统的安全运行。因此，对断路器展开状态检修显得尤其重要。
二、交流滤波器的保护误动
（一）故障简述
检修工作者检查了换流站中553交流滤波器断路器的开关线圈。事后控制室553的断路器被合闸，随后553工作组的保护屏幕A/B零序出现了差动保护的动作，从553的断路器跳开。事发的时候553断路器处于检修状态。即553断路器处于分位，5531的隔离闸拉开，断路器两边的接地开关都处于闭合情况。
（二）分析零序的差动保护
此换流站的交流滤波器具体的保护性能依托于计算机的保护设备来完成。零序差动的保护通过首/尾端的电流互感设备的零序电流展开相关的计算。当差动电流比动作设定数高的时候，保护没有经过延时的动作就从断路器跳开。观察差动电流录波图可以了解：三相的差流大体属于工频电流，三相处于一个相位，所以叠加的零序差流为差流和。而三相差流具体的有效值分别是0.113IP,0.092 IP,0.143IP,零序差流有效值为0.348IP。高于零序差流的动作设定数值0.330IP，因此引起零序差动保护的动作从553断路器跳开。
（三）关于感应电流的谐波
依据故障的录波可以发觉差动电流和电流互感设备T1流经的电流是等量的，电流互感设备T3流经电流近于零。分析T1电流的谐波：差动电流大体是50 Hz基波，为0.342 IP。而实际的谐波成分包括十一次谐波中0.013 IP,含量约3. 96%。十三次谐波是0.012IP,含量约2.96%。周边运行的A型滤波设备一般过滤11/25次谐波，B型过滤12/35次谐波。这样的谐波电流到接地网中，所以断路器闭闸以后其感应电流里十一,十三次的谐波量很多。
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三、引起感应电流的原因简析
（一）电抗器的磁场作用
553的交流滤波设备周围的551,552组的交流滤波设备属于双调谐的滤波器，电抗器未由铁心形成闭合的磁通，也不能应用磁屏蔽等形式，故在电抗器的附近有着较强大的磁场。当断路器关闸以后和两边的接地开关以及接地网构成闭合的回路，电抗器的磁场受到这个回路的切割形成了感应电动势，于是生成了感应电流。而磁场的作用是一个变量，它伴随和电抗器的距离变大而减弱。因此感应电流的强弱和断路器到达电抗器的远近、回路的电阻值还有断路器的方向相关。553断路器离电抗器比554断路器近一些，因此553断路器的感应电流较大。
（二）交流线路中磁场的作用
高压线的交流电可以在附近区域形成较强的磁场，因此超高压的电线底下的导体会有静电感应与电磁感应。因为电容的藕合使得带电体在这个物体中感应相应的电压，让导体处在悬浮的电位，这个电压就是感应电压。感应电有电磁感应形成的感应电压与电流。若感应电的导体和地面接触，就会形成感应电流。运行过程中的电线关于周围导体的感应电往往有两个来源：电磁感应和静电感应。检查中发觉在553断路器顶部距离七米有一组500kV的交流母线有跨线现象，这条母线和553断路器呈300度角。通过一系列分析与计算可知，经 过闭合回路的磁通数量是一个正弦的函数，所以闭合回路里感应电动势。回路的感应电动势是一个余弦的函数，闭合回路是电阻电路，所以感应电流也是余弦函数，展现工频电流的特征。
四、减弱感应电流的影响应用的策略
（一）对电气的布局进行优化
在实际布置电气的时候，母线或者线路和下边的断路器要垂直，以降低交叉跨母线与线路。或者在电抗器附近应用磁屏蔽手段，以降低磁场给电气设备带来的影响。
（二）检修时封好回路外侧端子
对保护设备的检修中，要在二次屏柜的电流互感设备回路关于设备添加保护定检的电流。这时，如果断路器合位，电流的互感设备回路外侧的端子有感应电压，定检会有触电的危险。所以，要把外侧端子通过绝缘带封好。若对测试二次回路时，为防止不必要的危险要把断路器断开，且事先通过交流电压档来确认。
（三）不要在有感应电压时检测绝缘性
检查二次回路的绝缘性能时，要确保断路器在分位或某把接地开关在拉开位置。另外，在绝缘检查前后，要通过万用表对回路端子的交流电压进行检测，确定摇绝缘以前回路没有感应电，摇绝缘以后己放电。
（四）对保护动作的逻辑进行改进
在电力系统的容量与电压级别不断提升情况下，现场电磁处于不断变化的环境，网中己有很多由于感应电流造成的保护误动故障。所以，在一些特别的情况下要对保护动作的逻辑加以设置的调节。对于零序差动的保护误动，可在各分区设定不一样的整定值，断路器处于检修状态的时候应当对定值区进行切换，以免零序差动的保护出现误动。
结束语：
对断路器进行状态检修时，断路器关闸以后和两边的接地开关以及接地网形成了闭合回路，交变磁场在这一回路形成感应电动势，因而生成持续的感应电流。因为断路器的三相流经同个相位的感应电流，极易导致零序差动的保护误动现象。而感应电流的强弱和磁场的作用、地网的谐波电流、回路的电阻相关。因此可对电气的设备布局进行优化，检修时密封外侧的端子以及对保护设备的动作逻辑加以调整等方式降低感应电流给继电保护装置造成的影响，进而维护电力系统的安全运行。
参考文献：
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[3]李长云. 半岛地质环境下直流偏磁效应计算与评估研究[D].山东大学,2011
论文作者:孙华,郭耀顺
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/14
标签：断路器论文; 感应电流论文; 回路论文; 电流论文; 谐波论文; 设备论文; 磁场论文; 《电力设备》2017年第29期论文;