摘要：結(jié)合高壓斷路器拒分故障統(tǒng)計及造成電網(wǎng)事故,解析拒分故障中隱含的繼電保護整定與原理誤區(qū)的原因.歸納繼電保護整定原理。

關(guān)鍵詞：高壓斷路器;拒分拒合故障;繼電保護整定

高壓斷路器的拒分故障影響電網(wǎng)的控制和保護，特別是對電網(wǎng)短路保護的失效給電網(wǎng)帶來的損失是很大的，嚴重的甚至引起大面積長時間停電。而短路保護性能的好壞很難實地實戰(zhàn)演習驗證。

根據(jù)國家電網(wǎng)公司統(tǒng)計，1998~2002年6~500kV高壓斷路器拒分故障占總故障的14.5%，而到2005年，已經(jīng)占總故障的29.6%。

在事故統(tǒng)計中，一般情況下我們都習慣將拒分故障的原因歸結(jié)為斷路器，有時還以拒動故障來歸類包括拒分與拒合故障。對短路保護來說拒分影響最大，應(yīng)該分開統(tǒng)計拒分、拒合，是斷路器故障拒分，還是繼電裝置主保護拒動或后備保護都拒動造成的拒分。后備保護還有低電壓閉鎖拒動、差動保護拒動、距離保護拒動，有無火燒連營事故，等等。各占比例是多少，才便于分析真正原因。在高壓電網(wǎng)保護中，高壓斷路器與繼電保護裝置是分開制造選配安裝的，最后由電力部門來組合整定，形成一個完整的保護系統(tǒng)。這兩個部分都有可能造成拒分故障。

執(zhí)行開斷任務(wù)的斷路器拒分和拒合是開關(guān)制造廠的問題，可由繼保信號繼電器有無發(fā)出動作信號來判斷。有動作信號發(fā)出，就是斷路器拒分;沒有動作信號發(fā)出，就是繼保裝置整定失保拒動，造成斷路器無法執(zhí)行分斷的拒分，二者是有本質(zhì)區(qū)別的。繼保裝置拒動有主保護拒動和后備保護拒動，主/后備保護拒動和保護時間過長往往帶來火燒連營事故。而由斷路器拒分造成火燒連營事故的機率很小，因為斷路器的開斷時間<0.1s，一般為0.06s，上下級斷路器同時都出現(xiàn)故障拒分的可能性不大。第三級斷路器遠后備保護的動作時間應(yīng)該為0.5~0.7s時才不至于火燒連營。所以出現(xiàn)火燒連營事故，一般都是繼保裝置拒動和保護動作時間太長引起的，應(yīng)該都是電站的裝置整定問題和責任。

斷路器的開斷性能應(yīng)該由廠家的型式試驗和出廠試驗來保證，并出具試驗報告;繼電保護裝置及整定的各種主/后備保護時間電流安秒動作特性，應(yīng)當在安裝整定調(diào)試時進行二次回路通電驗證，出具驗證數(shù)據(jù)報告。嚴格具體地講必須保證主保護能在末端為最小單相短路電流時0.1s內(nèi)動作,后備保護應(yīng)在同樣電流時0.3~0.5s內(nèi)動作。國際電工IEC62271-200:2003內(nèi)部故障電弧試驗標準推薦的開關(guān)設(shè)備燃弧時間優(yōu)選值為1s/0.1s，即遠后備保護的動作時間都不能超過1s，最好控制在0.7s以內(nèi)。

繼電保護裝置與整定達不到在末端最小單相短路電流時，主保護<0.1s/后備保護0.3~0.5s/遠后備保護0.5~0.7s動作特性要求的原因是：繼電保護整定原理一直采用長延時作短路主保護和后備保護致使時間太長;并按最大短路電流來整定瞬時保護與短延時保護，造成保護死區(qū)等于沒有瞬時/短延時保護和后備保護。這就從時間和電流兩個參數(shù)上都喪失了短路保護的作用。國內(nèi)外的微機保護裝置也都不具備這種明確的保護功能。

繼電保護整定原理對長延時/短延時/瞬時保護的功能作用即誰管短路保護和過載保護，誰應(yīng)該是主保護和后備保護都分界不清，對保護靈敏度的取值依據(jù)也不明確，對如何解決同線路首尾斷路器的保護選擇性問題更是手足無策，這些都導致了保護整定原理的扭曲。

長延時保護的時間很長，一般都>1s，根本不適合短路保護，只能用于過載保護，以避開電機的啟動時間。電流整定為1倍額定電流In，動作倍數(shù)在1.2~6倍。它有后備保護的功能，但對短路保護的速斷已失去作用。

短延時保護延時0.2/0.4/0.6s的作用就是能上下級配合即保證選擇性，只能是用于短路后備保護，不能作主保護。它應(yīng)該按額定電流來整定，不能按短路電流整定會造成保護死區(qū)。線路一般按3~4倍In整定，以避開尖峰涌流(一般為2~3倍In)。上下級電流整定值應(yīng)錯開至少1.1倍才能有選擇性，加上短延時來配合后備選擇性。

瞬時保護的速斷時間<0.1s就決定了它才應(yīng)該是短路的主保護，它也應(yīng)按額定電流來整定以消除保護死區(qū)。線路一般按5倍In整定即可，以避開尖峰涌流。上下級電流整定值應(yīng)錯開至少1.25倍，才能保證上下級和同線路首尾斷路器有選擇性。

保護的選擇性與繼電器返回系數(shù)(一般0.85)和繼保裝置元件的精度誤差(一般≯5%)有關(guān)。綜合取至少錯開1.25倍，才能使下級保護動作后，上級保護能返回。

保護靈敏度Sp的取值與繼保裝置精度誤差有關(guān)，應(yīng)當在末端最小單相短路電流時，遠后備保護能達到1.1，即總的精度誤差<10%，就能保證可靠動作。主保護的靈敏度自然越大越好。目前保護原理按最大短路電流來整定是達不到>1.1的，都<1，即有死區(qū)和拒分。

其它的保護如差動保護和低電壓閉鎖保護，都是由于保護原理的誤區(qū)導致瞬時保護有死區(qū)失效后增加的保護，實屬多余。如果瞬時保護沒有死區(qū)，它們也就失去了意義。這從整定值可以看出：差動保護整定在內(nèi)部短路0.4~4.5倍In范圍，相當于外部加1倍In為1.4~5.5倍In時動作。差動保護的整定值低于額定電流和尖峰涌流以內(nèi)時，其鑒別裝置很復(fù)雜帶來誤動的風險也隨之而來，時有報道差動保護發(fā)生誤動。過去瞬時保護整定為額定電流In的30倍左右(短路電流一般是額定電流的幾十倍)，造成保護死區(qū)很大甚至延伸到變壓器內(nèi)部，才發(fā)明了差動保護,覺得差動保護有優(yōu)勢。當保護原理被糾正后，瞬時保護按避開尖峰涌流整定也在5倍In范圍，沒有保護死區(qū)了，差動保護當然就失去了優(yōu)越性和存在的價值。

參考文獻：

[1]1998-2002年電力系統(tǒng)高壓開關(guān)設(shè)備運行分析[J].高壓開關(guān),2004,1,P16.

[2]2004年國家電網(wǎng)公司高壓開關(guān)運行分析[J].高壓開關(guān),2005,3,P13.

[3]高壓斷路器的運行分析及可靠性[J].高壓開關(guān),2008,5,P7,P34.

轉(zhuǎn)載請注明來自：http://www.jinnzone.com/dianlilw/18972.html