学文网摘 要：当前，在城市电网工程中，就中压配电网内部的中小电阻接地系统而言，通常情况下是没有专门继电保护设备的，也就是说在发生断线故障的时候系统自身不能做出及时的反应。发生断线故障后往往由用户首先发现，供电部门在处理这类故障时存在延时问题。为此，分析故障后高低压侧参数变化情况，证明目前配电网通常配置的过流和零序过流保护难以反应此类故障。
关键词：小电阻；断线；故障；零序
中***分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 12-0000-01
单相断线故障是配电网较常发生的故障，当某馈线发生单相断线故障时，引起的母线相电压、相电流变化不明显，从而不易被发现，但持续不对称运行将对用户产生不利影响。目前在城市电网中＼中压配电网变电站常用的一种接地方式是中性点经小电阻接地方式，小电阻的大小一般为5.7Ω。本文分析了在这种接地方式的电网中发生单相断线故障时，对用户用电的影响，以及各参量的变化情况。
一、单相断线对用户的影响
为说明单相断线对用户的影响，在该接线方式下，分析A相发生断线故障时用户侧电压的变化情况。
（一）变压器高压侧单相断线的情况
***1所示的变压器是Dynl型接线。假设高压侧A相断线。在这种情况下由于B与C相间电压仍为正常线电压，根据变压器基本性质可得低压侧绕组两端电压UC也应不变，同断线前低压侧UC0相正常相电压一致，即：
因为这这里A相是处于断线状态的。因此经过A相与B相绕组的电流不管是方向或者是流量都是相同的，也就是说UCA和UAB的值以及流向应该是一样得，就高压三相绕组而言应该有：
在低压侧两绕组形成的电压为：
因此我们能够得到低压侧C相的电压值以及流向都与原来保持一致，但是A相和B相电压值较之前有了变化，增大了1/2，而且A相和B相电压的方向和C相是不同的，呈完全相反的方向。低压侧电压为：
因为在电路发生故障之前的电压值是1.732Uph0，这里说的Uph0指的是电路发生故障之前相电压的模值。所以最终考量了低压侧相的对地电压数值及方向。由于之前我们得出了相电压的具体数值，因此在这里所需要解决的是变成去计算N处的电压值。因为高压侧属于三角形的连接方式，假如出现A相的线断开的情况。那么在整个三角形的线路连接中是不存在零序电流的，那么低压侧同样没有感应零序电动势，也就是说没有零序电流，因此这个时候N点的电压值是0，意思就是说这种情况下用户端的相电压与相对地电压值是一样得。
通过上面的分析研讨我们能够看出，假如高压侧的 A相出现线路中断的情况，则用户侧的电压变化为，a相和b相的电压值发生变化，缩小为原来的一半，而C相的电压保持与原来一致。这一研究结果也可以用于低压侧相对地电压的问题分析的那个中；但是 ab线的电压值变化成零，bc和ca线的电压值也发生变化，缩小到原来的86.6%，很明显的能够得到这时候能够给用户端的电压造成一定的影响，用户端的电压值降低，从而发现线路发生故障。
（二）低压侧单相断线情况
为了更好地开展研究分析工作，在这里我们就认为负载是星型的相对称的连接方式，将变压器低压侧绕组当作是整个线路的电源，详见***2。显然URN =0，又因为UST=1.732Uph.低压侧，其中低压侧Uph.低压侧为低压侧绕组相电压，而USN=UTN，故USN=UTN=1.732Uph.低压侧/2=0.866Uph.低压侧小于Uph.低压侧。因此假如出现低压侧的单相线路中断的情况，那么这个时候故障相的电压值就降低为零，并不会变为原来的86.6%，用户可以在这时候清晰的感觉到电压的变化。
二、继电保护装置难以反应单相断线故障的原因以及对策
（一）现有保护不反应断线故障
过电流保护要躲开最大负荷电流。由于线电压和相电压不会升高（不考虑断线谐振），如果线路断线，一般不会产生使过流保护启动的电流，所以过流保护一般不会对单相断线故障做出反应。
（二）利用下一级变电站高压侧母线零序电压
发生单相断线故障后，虽然母线上的零序电压很小，但是另一条母线上零序电压却很大，约为0.5倍的正常相电压，如果在另一条母线上装设带有开口三角的压变，并通过自动化设备将信号传往调度，那么一旦发生断线故障，调度马上会收到信号，便于快速作出判断。以35kV变电站为例，由于10kV出线的下一级一般是开关站、街坊站或用户站，在其10kV母线上装设压变并不是一件困难的事情，且投资不是很大，上海浦东地区有些新上开关站已经配有压变。
（三）通过负序电压或电流判断
虽然通过非故障线路的负序电流很小，但是通过故障线路的负序电流却很大，所以可以考虑在各条出线上装设负序电流过滤器并在站内安装选线装置。如果某条线路的负序电流大于整定值时，则发出断线信号，调度便可根据收到的断线信号安排巡视，加快断线故障的处理。
三、结论
现在中压配电网内部所采取的保护方式是分段电流保护式，对于小电阻接地系统而言通常情况下还会有零序电流保护的设备。不过以上提到的保护措施在电路发生单相断线故障时候作用并不是很大，不能及时的反应，有时还会毫无反应。对于过电流保护而言需要尽量的避免最大负荷电流的经过。因为线电压与相电压一般情况下是不可能出现上升状况的，假如出现线路断开的问题，通常是不会出现使过流保护启动的电流。单相断线故障后，由于仅存在1个接地点，故3I0=0，零流保护不会有任何反应，所以有必要考虑采用合适的方法有效地反应这类故障。
[作者简介]朱冬梅（1971-），女，江苏徐州人，工程师，研究方向：电网调控。
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