微机型综合保护相关保护设置方案改进

巫嘉浪

摘 要：在继电保护中由于系统单相接地、PT断线、低电压三种保护的物理现象有诸多相似的地方，三者的精确整定设置对于传统的继电保护是个老大难问题，它们的误动作给供电企业安全生产和供配电可靠性带来极坏影响。随着现代微机型综合保护技术及相关技术的不断更新发展，这些问题已不再是问题。因此，合理运用微机型综合保护继电器对保护进行合理设置可以很好地解决这问题。

关键词：微机型综合保护继电器；系统单相接地；PT断线；低电压保护；逻辑图

引言

随着综合保护技术日益成熟，微机型综合保护继电器愈来愈多地应用于现代电力系统的继电保护。微机型综合保护继电器相对于传统保护继电器有着很多无可比拟的优势，特别在保护设置方面。那么，可不可以运用微机型综合保护继电器（以下简称综保继电器）这方面优势解决一些以前一直困扰着传统保护设置方面的老大难问题呢？下面，通过最近发生在某变电站的一起误动事故来进行叙述。

1 事故经过

在对已改造完成的35kV/10某变电站的#1进线回路进行送电。对#1进线开关进行合闸操作，观察带电显示器显示电压正常，再行对#1主变35kV开关进行合闸操作，在#1主变35kV开关合闸后大约1秒钟，出现#1进线开关事故跳闸，35kV一/二分段开关自切启动合闸成功。设备送电前运行方式如下：35kV二段母线运行，35kV一/二分段开关热备用，分段自切投自动、#1进线低电压保护投用及其他保护均投用。

2 事故原因查找及分析

首先，查看模拟屏光字牌：#1进线低电压动作光字牌、35kV自切成功光字牌点亮，再查看各相关综保继电器显示：#1进线低电压动作、35kV自切成功，然后检查进线端带电显示均显示三相电压正常。同时，电话联系电源端值班，系统无低电压事故汇报。

在诸多方面分析排查，表明电源端无恙，初步断定事故原因出在35kV一段母线压变上，故做出以下查找分析：

2.1 低电压动作原因查找及分析

（1）翻看#1进线综保继电器三相电压记录均为0V，35kV一/二分段综保继电器自切条件满足，自切启动。

（2）摇出35kV一段母线压变小车，对一次熔丝进行检查，完好。

（3）查看35kV一段母线压变试验报告，试验合格。

初步诊断：排除压变一次回路故障可能，基本锁定二次回路故障。

（4）检查二次小开关熔丝，完好，再对二次整个回路检查其连续性，发现是对手车插头进行更换时导致其接触不好。

结论：PT二次回路三相断线误动为低电压事故跳闸。

2.2 对#1进线开关低电压跳闸为何发生在#1主变35kV开关合闸后动作原因分析

由于综保继电器的保护启动需要一个启动值即门槛值，故在合上#1进线开关的时候虽然没有电压却也不会启动（35kV一段母线上没有带负荷故电流很小不足以启动）。在合上#1主变35kV开关后，由于对变压器的冲击，产生很大励磁涌流促使综保继电器电流达到保护的启动值，故此时低电压动作启动。

综上，此次事故的主要原因在于虽然使用了综保继电器，但是保护整定设置还采用传统设置方式，没能把PT三相断线与低电压很好的区分开。类似的事故误动还经常发生在系统单相接地与PT一相断线之间。误动事故无疑给供电企业的供电可靠性以及事故原因的排查带来极坏的影响和误导，特别对于那些一级负荷用户危害更大，甚至因此造成无可挽回的损失。

3 改进方案

经过这些年对综合保护继电器的应用中摸索总结，得出以下方案可以做到把三种保护区别开来。在提出改进方案前，首先要弄清楚在电力系统继电保护中系统单相接地、PT断线以及低电压三者之间有什么本质的区别以及存在什么不一样的物理现象，然后再从中入手，提出解决方案。

首先，所谓的系统单相接地是指电力系统中三相中任何一相出现接地现象。在物理上体现出来有两个方面的现象：

（1）三相电流不平衡，出现较大的负序电流。

（2）接地相电压大幅度下降，其他两相电压升至线电压即√3U相。

而PT断线则通常指压变一次、二次回路的任意一相断线、任意两相断线及三相同时断线。其在物理上现象也有两个方面：

（1）电流在一次系统中没有变化，而在二次回路中则为断线相无电流，其他相无变化，无负序电流出现。

（2）断线相电压为0V，其他相为相电压，即所谓有流无压。

低电压则是指进线电源失电，三相电压为0V，电流为0A，即所谓无压无流。

从上述的描述以及平时的运行经验来看，容易造成混绕的无非以下两种情况：

（1）系统單相接地与PT一相断线之间。

（2）PT三相断线与低电压之间。

只要在保护整定设置过程中把以上两种情况清楚区别开来，所谓的系统单相接地、PT断线及低电压的混绕就迎刃而解了。根据以上要求，提出初步逻辑设置方案如下：

（1）系统单相接地的设置

即任何一相电压U<25V与零序电流I0>Ie（用零序电压代替同样可实现）一同满足既是系统单相接地。

备注：Ie的定值大小根据实际情况各自设定。25V为低电压定值，75V为有电压定值，均为经验值整定，各自根据实际情况自行整定（下文同）。

（2）PT一相断线、PT二相断线、PT三相断线的设置。

a.PT一相断线设置

即PT一相断线与单相接地的区别就在于：PT一相断线时无零序电流，单相接地有零序电流。

b.PT二相断线设置

c.PT三相断线设置

所以，PT断线保护设置逻辑图即上面三种情况取或即可。

（3）低电压保护动作设置

PT三相断线与低电压的不同点就在于：PT三相断线有电流，低电压没有电流。在传统的保护中往往就以PT三相断线发生机率低而不去设置它，当然这对于科学来说是很不严谨的，但基于当时技术条件也只得如此。随着现今科学技术特别是综合保护继电器技术的发展，完善这缺陷就成为可能，并且是必然趋势。

当然在实际设置中，有很多条件需要考虑，比如断路器小车的位置、断路器的分合状态、一次压变闸刀位置、二次的小开关位置等等。

4 结束语

综上所述，该方案能很好地将系统单相接地、PT断线及低电压三者区分，而且在实际采用了上述方案保护设置后该变电站以及后来改造的其他几个变电站，均取得了良好效果。运行至今无再出现过系统单相接地、PT断线及低电压误报警、误动作等相关事故，大大地提高了供配电的可靠性及事故处理、原因查找的效率。

参考文献

[1]赵民.备用电源自动投入装置误动事故[J].电世界，2006，547.