浅析交流失压对距离保护的影响

【摘要】本文区分不同情况，分析了交流失压对距离保护的各种影响，对现场继电保护校验工作具有一定指导作用。

【关键词】距离保护;交流失压;阻抗继电器

电压互感器（TV）二次回路异常导致加在保护装置上的电压下降（甚至降为零）这一现象常称为交流失压。电压互感器二次回路异常主要指电压互感器二次回路断线，电压互感器二次回路接的负载多，连载母线上的各个连接元件的保护装置如线路保护、变压器或发-变组保护、母线保护以及各种测量仪表等均是该母线上的TV的二次负载。本文主要分析在无断线闭锁功能的情况下，交流失压给距离保护带来的影响。

1.短路时距离保护安装处电压的计算

距离保护能够反应输电线路一端电气量变化。图1所示系统中，若线路上K点发生短路，保护安装处的某相的相电压应该是短路点的该相电压与输电线路上该相压降之和，保护安装处的相间电压可以认为是保护安装处的两个相电压之差。

图1 短路故障示意图

2.不同情况下交流失压对距离保护的影响

2.1 TV二次回路开关跳开或熔断器熔断。如图2中C相的快速小开关断开，二次回路接的负载很多较多，A相和B相上的电压经过负载的分压使C相上的电压并不为零。（如图3中相量的电压，与断线前的电压相位相反，数值上等于断线前电压的一半。）

图2 TV二次小开关或熔断器断开

图3 电压向量图

以下是某110kV变电站110kV线路间隔电压和电流相角测试结果。

表1 某110kV变电站110kV线路间隔电压和电流相角测试结果

根据表1，以某110kV变电站送电端的方向阻抗继电器为例，实际为发出有功功率，同名电压超前电流相角15度：

1）当发生C相快速小开关断开时， AB相上的相间阻抗继电器由于电压、电流与断线前完全相同，所以继电器不会误动;

2）BC相上的相间阻抗继电器由于电流超前于电压，测量阻抗落在第Ⅳ象限，因而不会误动;

图4 BC相上的相间阻抗继电器向量图

图4所示，当C相的快速小开关或熔断器断开，该电压与断线前的电压相位相反，数值上为断线前电压的一半。以为基准，滞后，滞后，则超前，BC相间阻抗的角度，测量阻抗落在第Ⅳ象限，距离保护不会误动。

3）对于CA相上的相间阻抗继电器，由于电压超前于电流，测量阻抗位于最大灵敏角附近，再加上电压幅值小了一半，因而在重负荷时继电器将可能误动。

图5 CA相上的相间阻抗继电器向量图

如图5所示，根据所给参数，以为基准，滞后，滞后，那么滞后，所以CA相间阻抗的角度，输电线

路的正序灵敏角一般为左右，接近最大灵敏角，阻抗继电器的测量阻抗，测量电压的幅值小了一半，输电线路在重负荷的情况下，测量电流（负荷电流）变大，测量阻抗值变小，阻抗继电器可能误动。

2.2 电压互感器二次回路断线的第二种情况是在装置后端子上或屏上端子由于接触不良造成的断线，这时加到保护装置的断线相上的电压为零。下面以A相断线为例进行分析：

1）A相上的接地阻抗继电器由于测量阻抗为零，继电器有可能误动;

2）B相和C相上的接地阻抗继电器由于电压、电流都没有变化，因而不会误动;

3）图6为A相断线时的AB相间阻抗继电器向量图。以为基准，当A相电压正常时，超前;当A相断线后，，电压的幅值是断线前电压的，超前，电压与电流的夹角比断线前大了，测量阻抗落在第Ⅰ象限且更趋向于最大灵敏角，因此重负荷时继电器可能误动。

图6 AB相上的相间阻抗继电器向量图

4）接于送电端CA相上的相间阻抗继电器，由于电压与电流的夹角比断线前减少了，电压将落后于电流，测量阻抗位于第Ⅳ象限，阻抗继电器不会误动;

5）接于BC相上的相间阻抗继电器，电压和电流都没有变化，不会误动。

3.小结

目前，大多微机线路保护采用两相电流差的变化量（即突变量）和零序电流作起动元件，当电压互感器二次回路断线时，电流没有变化、距离保护不会误动，但此种电压二次回路的异常需设法进行检测。此外需将距离保护闭锁，以避免电压二次回路断线期间再发生区外短路或由于系统扰动等原因引起距离保护误动。

参考文献

[1]国家电网公司继电保护培训教材[M].北京：国家电力调度通信中心.

[2]高压电网继电保护运行与设计[M].北京：中国电力出版社.

作者简介：

武冬冬（1978―），男，晋城供电公司助理工程师。

郭亮（1982―），男，晋城供电公司助理工程师。

畅星智（1988―），男，晋城供电公司助理工程师。

郭晓军（1975―），男，晋城供电公司助理工程师。