王强 王江华
国网奎屯供电公司 新疆，奎屯市 833200
摘要：电力系统的实际运行经验表明，在高压电网的线路短路故障中，单相接地故障占绝大多数，而且故障大多都是瞬时故障，重合闸动作成功率高，不会对电网造成影响。而单相断线且不接地这种纵向不对称故障在220kV电压等级以上电网的实际运行中很罕见，由于系统的不对称性，将产生零序和负序电流，可能导致发电机过热和绝缘损坏，影响机组出力，同时还会对通信系统、继电保护装置造成影响。
关键词：220kV；线路单相；断线的故障；调度处置
引言
输电线路单相断线未接地故障，在线路轻载且未达到保护动作定值时，微机保护只发“呼唤值班人员”的信号，不动作于出口跳闸。若运行人员一时疏忽，就可能造成输电线路长时间非全相运行。线路非全相运行将产生负序分量和零序分量，使电网的发、供、用电设备受到损害，对附近的通信系统产生干扰等。因此，如何尽快缩短输电线路非全相运行时间值得探讨。
1．线路故障的原因
导致线路微机保护中呼叫值班人员的字牌发亮的原因有3个，分别是连接片变位、保护动作以及系统故障。在分析故障原因时，可采取排除法进行分析，若故障原因为系统故障，在变电站中，将会有若干条线路的微机保护上显示呼叫值班人员字牌发亮，并发出警号。某变电站微机保护发出单相断线线路保护的警号，在实地检查后证实，是线路一侧的设备A相隔离刀闸处阻波器和引出线的相连导线已烧断。导致烧断的原因是由于相连处未使用配套的线夹与导线，而相连处的电阻偏大，在长期承受大电阻的背景下，相连处表面氧化腐蚀的情况日益加重，导致接头处所承受的电阻日益增加，最终引起发热的情况，使该处导线被烧断。
2．输电线路长时间为非运行状态的原因
双线路微机保护为保护通电线路常常采取的常规设置，将LEP-901A型、LEP-902A型等设为微型保护，而开关保护本体的三相不相同，使用母线电压互感器对电压进行保护。LEP一901A型微机保护通过构建快速I段保护作为快速主保护，其构成内容包含了工频变化量距离元件、高频闭锁零序方向元件以及高频闭锁工频变化量方向元件，将两段零序方向过流、接地距离、三段式相间等设置为完整的后备保护J。LEP-902A型微机保护也是通过构建快速I段保护作为快速主保护，其构成内容与LEP一901A型微机保护有所不同，其中包括了工频变化量距离元件、高频零序元件、高频闭锁距离等，将两段零序方向过流、接地距离、三段式相间等设置为完整的预备保护。
2．1非全相保护无法充分体现开关处线路的线路
输电线路的断路器其本体配置所采取保护动作为三相不一致保护，其中开关处的三相不一致保护是通过对该处的辅助触点直接利用而构成。线路单相有断线故障的情况出现时，若断路器无跳闸保护动作，那么开关三相不一致保护相应的也不会对线路产生保护动作，因此无法充分体现线路产生断线故障的现象。
2．2尚未开动处于线路保护内部的零序电流Ⅲ段
输电线路在发生单相断线且未接触地面后，由于线路轻载的电流与线路保护动作所设定的定值不符合，导致无法启动线路保护状态，则不会出现相应的跳闸保护动作，不过微机保护将会发出呼叫值班人员的警告信号，此时若运行值班人员不重视线路障碍信号，及时采取措施排除线路故障，将会导致线路故障一直存在。
2．3直接复归中央屏上的信号
运行值班人员在发现微机保护上的信号时，应对发出信号的原因认真查找，同时对微机保护中所显示的信息、报告进行查看与记录，在对线路保护盘中的信号进行复归处理后，再恢复中央屏的按钮。
若运行值班人员还未查找信号发出的原因，对其采取处理措施便直接按下中央屏的复归按钮，则会导致线路再次出现故障时，不会再出现警告信号.
2．4未能及时对电流表进行切换
一些变电站是在早期所建设的，变电站主控制室中线路控制中央屏中均为各条线路安装了相应的电流表，在电流表的开关处，可随时切换三相线路。一般是切换到B相的位置，对B相电流进行监视，而监控系统所采集电流为B相电流。若值班人员不重视报警信号，将其误认为是由于刮风而导致的放电，则不会联想到是断线故障的情况，未能及时对电流表进行切换。
3.预防措施
预防线路断线和长时间非全相运行的措施有
（1）在线路微机保护的基础上，增加利用零序电流与断线前的负载电流比值的突变量算法来整定的保护。该保护仅通过改变微机保护的算法即可实现。这样，线路微机保护就具有较完善的单相单纯断线保护功能。由于零序电流与负载电流比值的突变量并不受负荷电流大小的影响，线路无论重载运行还是轻载运行、无论单相断线接地还是单相单纯断线，保护均能灵敏动作，切除故障线路。具体分析如下：当Ａ相断线时，设Ａ相负荷电流为１０％额定负载，零序电流与负荷电流比值的突变量为△Ｉ０＝［ＩＡ０－ＩＡ０（０＿）］／ＩＡ（０＿）＝［ＩＡ（０＿）－ＩＡ０（０＿）］／３ＩＡ（０＿）＝（１０％Ｉｎ－０）／（３×１０％Ｉｎ）＝１／３式中 ＩＡ０（０＿）———Ａ相断线前的零序电流，断线前三相电流平衡，故ＩＡ０（０＿）＝０；Ｉｎ———线路的额定电流；ＩＡ（０＿）———Ａ相断线前的负载电流。可见，零序电流与负荷电流比值的突变量不受负荷大小的影响，△Ｉ０可按５％～１０％整定。动作时间整定应考虑躲过该线路重合闸时间和开关的三相不一致保护动作时间。按此原理整定的零序电流启动元件既能可靠地反映线路断线故障，又能确保相邻线路的零序过流保护不误动。
（２）线路安装或检修时，线夹大小与导线一定要配套使用，相关人员在验收和检修过程应严格把关。
（３）运行值班人员应在线路保护盘上复归信号，这样一旦故障未排除时，线路保护仍会报警，故障报警信号就会一直持续到故障排除。
（４）定期进行夜间巡视检查，发热的接头在夜间检查比较明显，能观察到接头发红，或使用红外线测温仪，定期检测各接头处的发热情况。
（５）加强对检修人员、运行值班人员的培训教育，增强其工作责任心，提高其技能水平和业务素质。
结束语
1)单相断线故障，断线相的零序电流与断相前的负荷电流成正比，负荷电流越小，断相后零序电流相应也越小。在线路空载或轻载时，断相后保护装置可能不动作，也不发任何告警。
2)保护如果未能及时切除故障，此时电网已经处于紧急状态，调度员不能仅凭没有保护动作就不关注，置之不理。由于其隐蔽性强的特点，表面上看对电网无影响，但其隐患非常大，随时有可能由其他线路N－1故障发展成N－2故障，对于本就接线薄弱的地区电网带来灾难性后果。
3)故障后，可以通过增减断线线路潮流，来观察断线相的电流是否发生变化，以判断线路是否完全断线，若潮流不发生变化则可判断确已断线。如果电网条件允许，也可以断开该线一侧的断路器，验证断线相所载电流是否为线路的充电电流。
4)一旦确认发生单相断线，尽量将此线路潮流调整为0MW，防止出现因其他线路跳闸而引起潮流转移，断相线路零序电流增加而保护出口跳闸。调度员须将断相线路视为停电设备，并做好N－2的故障预想，防止事故扩大。
5)建议在保护中加入线路断线相应的判据，比如零序电流与负荷电流的突变量、线路电流突变量等，在线路单相断线又达不到跳闸条件时，发告警信号，确保电网安全稳定。
参考文献:
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