導(dǎo)語(yǔ)：線路斷線判據(jù)分析論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：PT斷線作為電力系統(tǒng)中一種常見(jiàn)的故障，能否及時(shí)有效地進(jìn)行判別，是繼電保護(hù)裝置正確動(dòng)作的前提條件。針對(duì)PT斷線的特點(diǎn)，在對(duì)不同廠家的判據(jù)進(jìn)行了分析后，結(jié)合一次現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例，指出了目前判據(jù)中存在的不足之處，給出了一種PT斷線的實(shí)用判據(jù)。根據(jù)該判據(jù)開(kāi)發(fā)的線路保護(hù)裝置已經(jīng)在現(xiàn)場(chǎng)投入使用，證明了該判據(jù)的工程實(shí)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：線路保護(hù)PT斷線判據(jù)

0引言

變電站中PT發(fā)生斷線事故，是一種常見(jiàn)的故障。一旦PT斷線失壓，會(huì)使得保護(hù)裝置的電壓量發(fā)生偏差，而電壓量的正確獲取是距離保護(hù)、帶方向閉鎖以及含低電壓?jiǎn)?dòng)元件的過(guò)流保護(hù)能否正確動(dòng)作的先決條件。在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，單相接地時(shí)具有以下特點(diǎn)[1]：接地相的對(duì)地電壓變?yōu)榱悖渌鼉上嗟膶?duì)地電壓升高根號(hào)3倍，而三相中的負(fù)荷電流和線電壓仍然是對(duì)稱的。因此在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)線路保護(hù)裝置中，PT斷線的判據(jù)應(yīng)該能夠區(qū)分單相接地故障和不對(duì)稱斷線。

PT三相失壓(對(duì)稱斷線)的判斷，各個(gè)廠家基本相同，都是按照三相無(wú)壓，線路有流進(jìn)行判斷的。而對(duì)于PT不對(duì)稱斷線，則不盡相同。

本文在分析PT斷線的特點(diǎn)后，具體針對(duì)不同廠家的PT不對(duì)稱斷線的判據(jù)，結(jié)合一次現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際事故，指出目前這些判據(jù)在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)可能存在的不足之處，給出了一種實(shí)用的PT斷線判據(jù)，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用后，證明了該判據(jù)的正確性和工程實(shí)用價(jià)值。

1PT斷線的特點(diǎn)

PT斷線一般可以分為PT一次側(cè)斷線和二次側(cè)斷線，無(wú)論是哪一側(cè)的斷線，都將會(huì)使PT二次回路的電壓異常。

PT一次側(cè)斷線時(shí)，一種是全部斷線，此時(shí)二次側(cè)電壓全無(wú)，開(kāi)口三角也無(wú)電壓；另一種是不對(duì)稱斷線，此時(shí)對(duì)應(yīng)相的二次側(cè)無(wú)相電壓，不斷線相二次電壓不變，開(kāi)口三角有壓。

PT二次側(cè)斷線時(shí)，PT開(kāi)口三角無(wú)電壓，斷線相相電壓為零。

2幾種不同的PT不對(duì)稱斷線判據(jù)

由于PT三相對(duì)稱斷線的判據(jù)基本相同，因此本文主要對(duì)PT不對(duì)稱斷線的判據(jù)進(jìn)行分析。

目前，國(guó)內(nèi)廠家對(duì)于PT不對(duì)稱斷線的判據(jù)各有不同，以下述的三種判據(jù)為例。

判據(jù)一：負(fù)序電壓大于8V。

該判據(jù)是利用PT不對(duì)稱斷線時(shí)，存在負(fù)序電壓，而單相接地故障時(shí)，負(fù)序電壓為零的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行PT不對(duì)稱斷線的判斷的。

判據(jù)二：三相電壓的向量和大于18V，并且至少有一線電壓的模值之差大于20V。

三相電壓的向量和大于一指定值(18V)，是不對(duì)稱斷線的主要特征，“至少有一線電壓的模值之

差大于20V”，用來(lái)考慮在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，單相接地故障時(shí)，三相的線電壓仍然是對(duì)稱的，以此來(lái)區(qū)分單相接地故障和不對(duì)稱斷線。

判據(jù)三：存在一線電壓的模值之差大于18V。

該判據(jù)同判據(jù)二一樣，也是通過(guò)線電壓的模值之差作為PT不對(duì)稱斷線的判據(jù)，并且是以此來(lái)區(qū)分單相接地故障和不對(duì)稱斷線的。

經(jīng)過(guò)分析后，結(jié)合PT不對(duì)稱斷線的特點(diǎn)，可以看出：以上三種不同的PT不對(duì)稱斷線的判據(jù)都有其正確性，并且從運(yùn)行效果來(lái)看，還是不錯(cuò)的。在PT一次側(cè)不對(duì)稱斷線時(shí)能夠正確動(dòng)作，一般情況下，在PT二次側(cè)不對(duì)稱斷線時(shí)，也能夠正確動(dòng)作。

作者在從事微機(jī)線路保護(hù)裝置產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中，曾參照使用過(guò)判據(jù)二所示的PT不對(duì)稱斷線判據(jù)，裝置在投入運(yùn)行后一直未出現(xiàn)過(guò)PT斷線誤發(fā)或拒發(fā)告警信號(hào)的事故。但是在1999年，該微機(jī)線路保護(hù)裝置在山東省一變電站現(xiàn)場(chǎng)投運(yùn)過(guò)程中，在做PT二次側(cè)兩相斷線測(cè)試時(shí)，保護(hù)裝置拒發(fā)告警信號(hào)。

以下對(duì)該變電站的接線形式和保護(hù)裝置拒發(fā)告警信號(hào)進(jìn)行分析。

3一次現(xiàn)場(chǎng)事故的分析

3.1現(xiàn)場(chǎng)接線

該變電站的現(xiàn)場(chǎng)接線形式如圖1所示。在該段母線上，并聯(lián)有M個(gè)采用線電壓輸入方式的裝置和N個(gè)采用相電壓輸入方式的裝置。用戶在調(diào)試的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)PT二次側(cè)兩相斷線時(shí)，裝置拒發(fā)告警信號(hào)，現(xiàn)分析之。

3.2事故分析過(guò)程

在以下的分析中，基于以下的假設(shè)條件：

1)不論線電壓輸入還是相電壓輸入裝置內(nèi)部的電壓變換器三相阻抗完全對(duì)稱；

2)Z1為所有線電壓輸入的裝置內(nèi)電壓變換器的阻抗，Z2為所有相電壓輸入的裝置內(nèi)電壓變換器的阻抗；

3)Z1和Z2之間存在線性關(guān)系：Z2=k3Z1，k為實(shí)數(shù)；

4)PT斷線前，三相電壓對(duì)稱運(yùn)行。

3.2.1單相斷線

以A相為例，當(dāng)A相發(fā)生斷線時(shí)，由于電容器和線路保護(hù)裝置中各自引入的電壓變換器接線不一致，三角形接線和星形接線之間形成回路，使得裝置測(cè)得的A相仍然有電壓，此時(shí)PT二次側(cè)的接線示意圖和電壓向量圖如圖2所示。

A相電壓的計(jì)算公式為：

對(duì)于系數(shù)k/(1+2k)：k越小，其值越??；k大，其值也越大，但最大不會(huì)超過(guò)0.5。

此時(shí)，如果三相電壓的不對(duì)稱度不大，三相電壓的向量和肯定大于18V，同時(shí)也存在線電壓模值之差大于20V，裝置能發(fā)PT斷線信號(hào)。

3.2.2兩相斷線

以AB兩相為例，當(dāng)發(fā)生兩相斷線時(shí)，同單相斷線一樣，此時(shí)測(cè)得的A、B相也有電壓，此時(shí)PT二次側(cè)的接線示意圖和電壓向量圖如圖3所示。

A相電壓的計(jì)算公式為：

對(duì)于系數(shù)k/(1+k)：k越小，其值越小，k越大，其值也越大，但最大趨近于1.0。

此時(shí)三相電壓的向量和大于18V，如果k較大，三個(gè)線電壓的模值之差可能都小于20V，會(huì)導(dǎo)致PT發(fā)生斷線時(shí)拒發(fā)報(bào)警信號(hào)。這就是該變電站在兩相斷線時(shí)，拒發(fā)斷線告警信號(hào)的原因。

另外，設(shè)U2為負(fù)序電壓，其計(jì)算公式為

如果k值較大，則利用負(fù)序電壓大于8V作為不對(duì)稱斷線的判據(jù)也有可能不成立，裝置也會(huì)拒發(fā)告警信號(hào)。

4實(shí)用的PT斷線判據(jù)根據(jù)第3節(jié)的分析可以看出，在圖1所示的接線形式中，如果k值較大，則判據(jù)一、二、三都有可能導(dǎo)致PT二次側(cè)兩相斷線時(shí)保護(hù)裝置拒發(fā)告警信號(hào)。

結(jié)合PT對(duì)稱斷線和不對(duì)稱斷線的特點(diǎn)進(jìn)行分析后，在開(kāi)發(fā)裝置的過(guò)程中，對(duì)于PT斷線的判據(jù)重新進(jìn)行了修正：

①存在一線電壓小于70V，且某一相電流大于0.04In，用于檢測(cè)三相失壓和不對(duì)稱斷線；

②負(fù)序電壓大于8V，用于檢測(cè)不對(duì)稱斷線。

滿足上述任一條件后，延時(shí)3s報(bào)PT斷線。

判據(jù)①主要是用來(lái)判別對(duì)稱性三相斷線的，同時(shí)又是對(duì)不對(duì)稱斷線的補(bǔ)充。其中加上電流閉鎖條件，是用來(lái)防止保護(hù)裝置在調(diào)試過(guò)程中未加任何電壓量時(shí)誤發(fā)告警信號(hào)。

判據(jù)②則是專門用于對(duì)PT發(fā)生不對(duì)稱斷線時(shí)進(jìn)行判斷的。

針對(duì)上述現(xiàn)場(chǎng)情況，結(jié)合PT斷線的特點(diǎn)，對(duì)該判據(jù)的動(dòng)作行為分析如下：

PT二次側(cè)單相斷線時(shí)，其它兩相的電壓保持不變，隨著k值的不同，判據(jù)①可能動(dòng)作，也可能不動(dòng)作，但存在負(fù)序電壓，故判據(jù)②肯定動(dòng)作，裝置能夠正確發(fā)告警信號(hào)。

PT二次側(cè)兩相斷線時(shí)，未斷線相的電壓保持不變，斷線兩相的電壓隨著k值的變化也變化，此時(shí)判據(jù)②可能動(dòng)作，也可能不動(dòng)作。但判據(jù)①存在一線電壓小于70V、線路有電流的條件會(huì)滿足，故裝置也能夠正確發(fā)告警信號(hào)。

PT發(fā)生三相對(duì)稱斷線時(shí)，判據(jù)①能夠正確動(dòng)作，判據(jù)②不動(dòng)作。

5結(jié)語(yǔ)

在對(duì)上述的PT斷線判據(jù)進(jìn)行改進(jìn)后，在實(shí)驗(yàn)室做了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)程序進(jìn)行了更換，重新對(duì)PT斷線的功能進(jìn)行了測(cè)試，在兩相斷線時(shí)，裝置運(yùn)行正常，發(fā)告警信號(hào)。

參考文獻(xiàn)：

[1]賀家李，宋從矩(HEJia2li，SONGCong2ju).電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理(第三版)(PrincipleofProtectiveRelayinginElectricPowerSystems，ThirdEdition)[M].北京：中國(guó)電力出版社(Beijing：ChinaElectricPowerPress)，1994.