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摘要：随着社会的不断发展，国内供电企业已经将以客户为中心、提高供电可靠性作为企业的一项重点工作来开展。在配电网发生故障时，保护能否正确动作将会对供电可靠性造成很大的影响。文章以一些配电网典型故障事例为例，分析了影响保护正确动作的因素，并给出了提高保护正确动作率的措施。
关键词：配电网；继电保护；可靠性
作者简介：汪静（1980-），女，安徽芜湖人，东莞供电局，电气工程师。（广东 东莞 523000）
中图分类号：TM726 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）33-0169-01
随着电网规模的不断扩大，以及同杆架设、线路跨越和10kV上网电源的数量不断增加，近年来配电网发生复杂故障、多重故障的次数也越来越多。本文对影响配电网保护动作正确性的原因进行分析，从而找出提高保护正确动作率的有效措施。
一、配电网典型故障事例
发生下列事例的变电站均为中性点经小电阻接地方式，馈线零序过流保护整定为60A（一次值），0.7s跳馈线开关；接地变零序过流保护整定为90A（一次值），1s跳分段开关，1.5s跳主变变低开关。
1.事例一
某110kV变电站10kV馈线A发生C相接地转三相接地短路故障（见图1），馈线A限时电流速断保护、零序过流保护动作动作跳开馈线开关，但由于馈线A开关B相真空泡击穿，导致故障点无法切除，随后接地变保护零序过流保护动作跳开主变变低开关，造成停电范围的扩大。
2.事例二
某110kV变电站10kV馈线B发生单相接地故障，但由于馈线B零序CT伏安特性发生变化，在故障时出现饱和现象，导致馈线B零序过流保护无法动作，随后接地变保护零序过流保护动作跳开主变变低开关，造成停电范围的扩大。
3.事例三
某110kV变电站10kV馈线C发生单相接地故障，但由于馈线C零序CT采用开口式零序CT，该零序CT在开关多次分合后，螺丝连接处接触不良（见图2），造成二次绕组回路开路，在故障时馈线C零序保护无法动作，随后接地变保护零序过流保护动作跳开主变变低开关，造成停电范围的扩大。
4.事例四
某110kV变电站10kV馈线D发生单相接地故障，馈线D零序过流保护动作跳开馈线D开关，但由于馈线D开关机构慢分，导致故障点不能及时切除，接地变保护零序过流保护达到动作时限，跳开主变变低开关，造成停电范围的扩大。
5.事例五
某110kV变电站10kV馈线E、馈线F相继发生同相接地故障，馈线E、馈线F零序过流保护动作跳开馈线开关，但由于两条馈线相继故障持续时间达到1.2s，接地变保护零序过流保护达到动作时限，跳开主变变低开关，造成停电范围的扩大。
6.事例六
某110kV变电站10kV馈线G架空线路A相导线因雷击发生断线故障，但由于该线路导线采用绝缘导线，在A相导线断线时，金属导体收缩并被绝缘层包裹，形成高阻接地，接地电流小于馈线零序过流保护整定值，导致馈线零序过流保护无法动作，对人身安全造成一定的危害。
二、影响保护正确动作的因素
根据上述事例的分析可以看出，影响保护正确动作的因素除了保护装置及其二次回路外，还与下列因素有关。
1.开关机构的影响
开关的机械特性、跳闸线圈动作特性、真空泡的绝缘等因素都可能导致开关拒动，保护越级动作。
2.电流互感器的影响
电流互感器容量、精度、伏安特性、接线等因素都可能导致故障时电流互感器饱和，保护装置无法感受到故障电流而拒动。
3.故障类型的影响
由于目前保护的整定基本只考虑单一性故障，当系统发生相继故障或复合故障等复杂性故障时，保护有可能越级动作。而在绝缘导线发生高阻接地的情况下，保护有可能拒动。
三、防范措施
1.加强开关机构的运行维护
采用在线检测等手段，实时对开关机构的运行状态进行检测；开展一次设备的状态评价和风险评估，根据评估的结果制定检修策略；定期对开关的机械特性、跳闸线圈动作特性的试验项目进行测试。
2.做好电流互感器的选型和运行维护
电流互感器外形的选择：零序电流互感器应尽量选择穿心式电流互感器，避免选择开口式电流互感器。
电流互感器容量的选择：保护用电流互感器的额定容量与其精度关系密切，因此应按照规定选取足够大的容量，但同时电流互感器的额定容量也跟其准确级、外形尺寸、成本等因素有很大关系，具体选择时应综合多方面协调兼顾，并以保证保护装置可靠动作所必要的精度要求作为选择的标准。
电流互感器额定二次电流的选择：电流互感器额定二次电流有1A和5A两类。由于1A级别电流互感器的带负荷能力明显优于5A级别，因此对于新建变电所，各级电压的电流互感器额定二次电流应选用1A，以减少电流互感器饱的可能性，提高测量精度，同时还可节约二次电缆的投资。对扩建工程原有电流互感器采用5A时，若其精度不足以满足保护启动的可靠性要求，应逐步淘汰更换。
电流互感器额定一次电流的选择：电流互感器的额定一次电流应根据其所属一次设备的额定电流或最大工作电流选择，井应能承受该回路的额定连续热电流、额定短时热电流及动稳定电流。同时，额定一次电流的选择，应使在额定变流比条件下的二次电流在正常运行和短路情况下，满足回路保护装置的整定值选择性和准确性要求或满足计量及测量准确性要求。
零序电流互感器的运行维护：在验收和定检时特别要注意做好开口式CT的二次连接螺丝紧固工作，并在定检项目中增加伏安测试的内容。
3.调整整定原则
在进行接地变零序过流保护整定时应考虑两至三回线路相继故障的情况，如馈线零序过流保护整定为60A（一次值），0.7s跳馈线开关时，接地变零序过流保护建议整定为90A（一次值），≥2.2s跳分段开关，≥2.5s跳主变变低开关。
接地变增加零序过流发信号，加强监视高阻接地，为躲过不平衡电流等干扰，建议零序电流告警值整定为10A（一次值），2.0s。当零序过流发信号时，应及时处理。
4.做好架空线路的防雷措施
架空导线应尽量避免选择绝缘导线，如确需使用绝缘导线时，应在绝缘导线上适当增加装设线路避雷器的数量，防止雷击造成导线断线的情况发生。
四、结论
影响保护正确动作的因素众多，因此在做好继电保护装置及其二次回路的整定计算和运行维护外，还应要求其他专业做好一次设备的选型、运行维护和防雷措施。只有这样才能保障人身、电网和设备的安全，提高供电可靠性。
（责任编辑：刘辉）
关键词：配电网；继电保护；可靠性
作者简介：汪静（1980-），女，安徽芜湖人，东莞供电局，电气工程师。（广东 东莞 523000）
中图分类号：TM726 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）33-0169-01
随着电网规模的不断扩大，以及同杆架设、线路跨越和10kV上网电源的数量不断增加，近年来配电网发生复杂故障、多重故障的次数也越来越多。本文对影响配电网保护动作正确性的原因进行分析，从而找出提高保护正确动作率的有效措施。
一、配电网典型故障事例
发生下列事例的变电站均为中性点经小电阻接地方式，馈线零序过流保护整定为60A（一次值），0.7s跳馈线开关；接地变零序过流保护整定为90A（一次值），1s跳分段开关，1.5s跳主变变低开关。
1.事例一
某110kV变电站10kV馈线A发生C相接地转三相接地短路故障（见图1），馈线A限时电流速断保护、零序过流保护动作动作跳开馈线开关，但由于馈线A开关B相真空泡击穿，导致故障点无法切除，随后接地变保护零序过流保护动作跳开主变变低开关，造成停电范围的扩大。
2.事例二
某110kV变电站10kV馈线B发生单相接地故障，但由于馈线B零序CT伏安特性发生变化，在故障时出现饱和现象，导致馈线B零序过流保护无法动作，随后接地变保护零序过流保护动作跳开主变变低开关，造成停电范围的扩大。
3.事例三
某110kV变电站10kV馈线C发生单相接地故障，但由于馈线C零序CT采用开口式零序CT，该零序CT在开关多次分合后，螺丝连接处接触不良（见图2），造成二次绕组回路开路，在故障时馈线C零序保护无法动作，随后接地变保护零序过流保护动作跳开主变变低开关，造成停电范围的扩大。
4.事例四
某110kV变电站10kV馈线D发生单相接地故障，馈线D零序过流保护动作跳开馈线D开关，但由于馈线D开关机构慢分，导致故障点不能及时切除，接地变保护零序过流保护达到动作时限，跳开主变变低开关，造成停电范围的扩大。
5.事例五
某110kV变电站10kV馈线E、馈线F相继发生同相接地故障，馈线E、馈线F零序过流保护动作跳开馈线开关，但由于两条馈线相继故障持续时间达到1.2s，接地变保护零序过流保护达到动作时限，跳开主变变低开关，造成停电范围的扩大。
6.事例六
某110kV变电站10kV馈线G架空线路A相导线因雷击发生断线故障，但由于该线路导线采用绝缘导线，在A相导线断线时，金属导体收缩并被绝缘层包裹，形成高阻接地，接地电流小于馈线零序过流保护整定值，导致馈线零序过流保护无法动作，对人身安全造成一定的危害。
二、影响保护正确动作的因素
根据上述事例的分析可以看出，影响保护正确动作的因素除了保护装置及其二次回路外，还与下列因素有关。
1.开关机构的影响
开关的机械特性、跳闸线圈动作特性、真空泡的绝缘等因素都可能导致开关拒动，保护越级动作。
2.电流互感器的影响
电流互感器容量、精度、伏安特性、接线等因素都可能导致故障时电流互感器饱和，保护装置无法感受到故障电流而拒动。
3.故障类型的影响
由于目前保护的整定基本只考虑单一性故障，当系统发生相继故障或复合故障等复杂性故障时，保护有可能越级动作。而在绝缘导线发生高阻接地的情况下，保护有可能拒动。
三、防范措施
1.加强开关机构的运行维护
采用在线检测等手段，实时对开关机构的运行状态进行检测；开展一次设备的状态评价和风险评估，根据评估的结果制定检修策略；定期对开关的机械特性、跳闸线圈动作特性的试验项目进行测试。
2.做好电流互感器的选型和运行维护
电流互感器外形的选择：零序电流互感器应尽量选择穿心式电流互感器，避免选择开口式电流互感器。
电流互感器容量的选择：保护用电流互感器的额定容量与其精度关系密切，因此应按照规定选取足够大的容量，但同时电流互感器的额定容量也跟其准确级、外形尺寸、成本等因素有很大关系，具体选择时应综合多方面协调兼顾，并以保证保护装置可靠动作所必要的精度要求作为选择的标准。
电流互感器额定二次电流的选择：电流互感器额定二次电流有1A和5A两类。由于1A级别电流互感器的带负荷能力明显优于5A级别，因此对于新建变电所，各级电压的电流互感器额定二次电流应选用1A，以减少电流互感器饱的可能性，提高测量精度，同时还可节约二次电缆的投资。对扩建工程原有电流互感器采用5A时，若其精度不足以满足保护启动的可靠性要求，应逐步淘汰更换。
电流互感器额定一次电流的选择：电流互感器的额定一次电流应根据其所属一次设备的额定电流或最大工作电流选择，井应能承受该回路的额定连续热电流、额定短时热电流及动稳定电流。同时，额定一次电流的选择，应使在额定变流比条件下的二次电流在正常运行和短路情况下，满足回路保护装置的整定值选择性和准确性要求或满足计量及测量准确性要求。
零序电流互感器的运行维护：在验收和定检时特别要注意做好开口式CT的二次连接螺丝紧固工作，并在定检项目中增加伏安测试的内容。
3.调整整定原则
在进行接地变零序过流保护整定时应考虑两至三回线路相继故障的情况，如馈线零序过流保护整定为60A（一次值），0.7s跳馈线开关时，接地变零序过流保护建议整定为90A（一次值），≥2.2s跳分段开关，≥2.5s跳主变变低开关。
接地变增加零序过流发信号，加强监视高阻接地，为躲过不平衡电流等干扰，建议零序电流告警值整定为10A（一次值），2.0s。当零序过流发信号时，应及时处理。
4.做好架空线路的防雷措施
架空导线应尽量避免选择绝缘导线，如确需使用绝缘导线时，应在绝缘导线上适当增加装设线路避雷器的数量，防止雷击造成导线断线的情况发生。
四、结论
影响保护正确动作的因素众多，因此在做好继电保护装置及其二次回路的整定计算和运行维护外，还应要求其他专业做好一次设备的选型、运行维护和防雷措施。只有这样才能保障人身、电网和设备的安全，提高供电可靠性。
（责任编辑：刘辉）