不对称断线对变电继电保护的影响

代家罗　唐榛榛

摘要：本文围绕不对称断线对变电继电保护产生的影像展开讨论，若在变电继电保护系统中发生不对称断线故障，不仅使电路瞬间承受巨大的电流的荷载，导致电路中配置的继电设备无法正常的工作，还会影响到电力系统正常的运转，并且造成严重的经济损失。针对电力系统中出现的不对称断线问题，分析产生的原因制定完善的解决方案，以便防止电力系统出现不对称断线问题。

关键词：不对称断线;变电继电保护;影响

在社会和经济发展过程中，人们生活和工作对电力能源的需求不断增加，需要电力系统保持安全稳定的状态，才能为用户提供更多的电力能源。但是在电力系统运行过程中，经常出现电力故障，其中不对称断线故障最为严重，若电力系统出现不对称断线故障，会破坏电力系统的正常运行状态。所以提高变电继电保护技术，应用在电力系统中，有效降低发生不对称断线故障的概率。

1概述

电力系统受到科学技术发展的影响，已经由传统的运行模式，转变为自动化、数字化运行模式，并且优化和完善管理手段。将自动化技术应用在供电系统中，不仅节约成本，还能提高供电系统的安全性。现阶段供电系统中应用继电保护系统，可以针对复杂电网环境中存在的问题，借助继电保护装置可以快速处理存在的故障，同时还能简化处理过程。在继电保护装置发展过程中，应用继电保护装置，针对不对称断线故障实施处理措施，既能避免过大电流对线路的冲击，还能提高电力系统安全稳定运行的水平。

2继电保护的特征

2.1选择性

在电力系统出现故障时，继电保护系统会根据故障发生的位置等实际情况进行考虑，进而选择切断电源的时间。所以继电保护的特征，具有选择性，根据电路实际情况选择保护电路的方式。

2.2快速性

人们在生活和工作中会消耗大量的电力能源，并且在每个环节都离不开电力能源的供应，一旦电力系统出现故障，若未能及时处理出现的故障，会对用于的生产和生活造成严重的影响。继电保护系统具备快速性特点，在电力系统发生故障时，继电保护装置会快速做出反应，在最短的时间内处理存在的问题，将产生的危害降至最低。

2.3可靠性

继电保护装置最大的特点为可靠性特点，电力系统发生故障后，可以快速判断故障引发的原因，进而借助可靠性快速特点快速处理出现的故障，从而将故障控制在一定的范围内，避免电力系统出现大面积瘫痪等情况。

2.4灵敏性

电力系统在发展和运行状态下，为使电力系统保持在最佳状态，并且不会受到故障的影响，利用继电保护装置的灵敏性特点，可以快速分辨电力系统中存在的安全隐患，以便及时采取措施消除隐患，使电力系统保持在安全稳定的状态运行。

3常见断线故障及危害

以中性点不接地系统为例，在配电网中出现的断线故障，通常会分为三种类型，一种为两相短路、一种为两相接地以及第三种三相短路。在上述三种故障中，三相短路故障对电力系统的破坏性最为明显。一旦电力系统中出现三相短路故障时，电路中的瞬间电流会升高至数十倍，对电路中的设备造成巨大的破坏，严重情况会缩短设备的使用寿命。此外电路出现短路故障，产生较为明显的电弧现象，电弧会升高电路温度，进而发生火灾，火灾在蔓延过程中，会引发灾难性事故。电力系统发生故障后，此时电力系统电压不断降低，进而引发跳闸停电等问题。此外三相电压出现故障后，线路中会产生大量的负序电流，负序电流也称为不对称电流，不对称电流会消耗过多的电能，此时电路中电机承受较高的荷载，在高荷载作用下，电路中的设备逐渐老化，最终不会正常的运行。

4不对称断线对继电保护装置的影响

4.1 对可靠性方面的影响

不对称断线对继电保护装置可靠性产生的影响，通常在三相电压的作用下，会产生不对称断线故障，一旦出现不对称断线故障，在电路内产生的不对称三相电流，此时继电装置需要承受较高的荷载，在荷载作用下会影响到继电装置的可靠性。为充分发挥继电装置可靠性作用，需要在电力系统中配置高安全性，并且可信赖的继电保护装置，即便在电力系统出现勿动情况时，仍能维持在正常的工作状态。所以继电保护装置在电力系统中工作时，既能准确判断不对称断线故障引发的原因，还能提高电力线路的保护水平。

4.2 对变电继电选择性的影响

一旦电力系统出现不对称断线故障，继电保护装置发挥选择性优势，可以使故障状态下的电路系统，通过继电保护装置的选择，暂停处于故障状态的装置，同时通过保护切断动作，可以使正常运转的设备与故障设备隔离，防止故障设备影响到正常设备的运转。在电力系统传统的运行模式中，若电路中出现不对称断线故障，或者设备出现故障，会引发电力系统大规模断电。所以利用继电装置的选择性特点，在电网规模不断扩大、电网结构更加复杂的发展过程中，继电保护装置可以选择性的切断故障电路，尤其是发生不对称断线故障时，以继电保护装置保护变压器装置为例，此时继电保护装置可以避免电路中的故障进入到变压器内，从而选择性的保护变压器，防止变压器受到故障的影响无法正常的运行。此外在变电线路中发挥继电保护装置的选择性作用，应通过选择性设计，使不同功能的设备，可以在继电保护装置选择性保护下，提高电力装置的安全运行能力。

4.3 对快速性的影响

利用继电保护装置的快速性特点，在电力系统发生不对称断线故障时，可以在最短的时间内实施保护措施，防止电力设备受到影响。继电保护装置的快速性特点，可以减少故障状态下产生的过载电压和电流，从而有效保护电力设备。但是利用继电保护装置的快速性特点，无法在短时间内做出正确的选择，无法通过正确的方式选择受保护的电力设备。由于电力设备成本较高，继电保护装置的快速性特点，只能应用在高压电路中的配电设备，主要是高压设备在短时间内产生较大的电流，继电保护装置會在短时间内选择保护高压电力设备，所以在低压电力系统中，继电保护装置的快速性特点无法充分的展现处理。目前发出保护动作的时间，一般在0.04s-0.08s范围内，通常可以快速保护电力系统。但是应注意的是，若在不同等级电压和复杂结构的电网中，快速保护动作时间会发生变化，以配电网的电压在35kV-60kV范围时，反应时间为0.5s-0.7s，在110kV-330kV电压范围内的高压电网中，反应时间为0.15s-0.3s，若电压超过500kV的高压电网，反应时间为0.1s-0.12s。我国生产的继电保护装置，在不同的等级的电压网络中可以发挥快速性优势，在最短的时间内做出反应切断发生故障的电路，并且根据电力系统不同的运行状态，继电保护装置发出的快速反应动作，还具备良好的选择性特点，同时在选择过程中带有明显的延时信号。

4.4 对灵敏性的影响

继电保护装置具有的灵敏性特点，是与可靠性特点有密切的关系，主要是在继电保护装置工作期间，在可靠性的基础上发挥灵敏性优势。电力系统内电流出现不稳定状态时，继电保护装置会灵敏的察觉到电流出现的波动，同时根据继电保护装置的灵敏性要求，针对电流波动时的变化，依据相关标准需要作出相应的动作，才能有效保护电力系统以及电力装置。即便电力系统中不同位置出现短路，或者电力设备出现故障时，仍能利用继电保护装置的灵敏性特点，可以在最短的时间内实施保护措施。以三相短路故障为例，系统在最小运行方式下，会受到较大电阻的作用，此时继电保护装置灵敏性特点，发出的动作会使三相短路转变为两相或者单向故障，并且快速降低电路中产生的阻抗。此外在系统最小运行方式中，即便产生最大的阻抗，仍可以使短路产生的电流，通过继电保护装置调整到最小运行状态。

结语：

综上所述，不对称断线是电力系统中最为严重的故障，不仅影响到电力系统的正常运行，还会影响到继电保护装置以及具备的特点。电力企业在实际工作中，应重视继电保护装置的管理，定期检查和维护继电保护装置，使电力系统保持在安全稳定的状态运行。

参考文献：

[1]郭宝岩.分析变电继电保护的主要故障以及处理策略[J].山东工业技术，2017，（16）：177.

[2]张长鑫.变电继电保护安全性及常见问题[J].中外企业家，2014，（9）：219-219.

[3]郑威逊.不对称断线对变电继电保护的影响[J].科技传播，2011，（20）：58.