摘要：本文分析220kV新东北开关本体三相不一致保护回路，指出回路存在的设计缺陷，并提出更换时间继电器等改进措施。现场实际运行表明，改进后的回路在可靠性和经济性方面都满足了要求。

    0 引言
    开关本体三相不一致保护能有效防止开关非全相运行时电力系统负序及零序分量影响到系统设备。开关在实际运行中，要可靠躲过线路保护跳闸及重合闸时间（包含开关的分、合闸时间），若动作时间偏长或保护及分相开关拒动，则相邻重负荷线路零序四段保护会越级跳闸，因此保护装置和开关本体的三相不一致保护都要与线路重合闸进行时间配合。通常，220kV开关跳闸、重合机构累计动作时间在1. 3s左右，故将保护装置三相不一致保护时间整定为1. 5s，开关本体三相不一致保护时间整定为1.8～2s。但是，开关本体三相不一致保护在现场实际运行过程中动作状态并不理想，常发生误动或动作时间不稳定现象，给电力系统局部运行造成不良影响。

    1 异常现象分析
    某220kV变电站所有220kV间隔均采用新东北开关设备。根据《继电保护反事故措施》要求，开关本体三相不一致保护时间需保持在1.8～2s左右，但是现场试验结果显示开关本体三相不一致保护动作时间均不满足要求，且偶尔发生自行误动现象。
    该220kV变电站地处山边，周围整体环境较为潮湿。该类新东北开关正常运行时，常出现本体三相不一致保护回路中时间继电器接点受潮导致的开关本体三相不一致保护误动现象。
    开关正常合闸运行时，本体三相不一致保护回路如图1所示。开关常开辅助接点QFA1、QFB1、QFC1在合位，常闭辅助接点QFA2、QFB2、QFC2在分位，开关三相一致时时间继电器SJ不励磁，SJ1不动作。但若Sj1受潮导通，则中间继电器SZJ会驱动分闸回路。

    开关分闸回路如图2所示。在开关分闸回路中，中间继电器接点SZJ闭合驱动分闸中间继电器STJ19 STJ1常开接点闭合；开关的三相常开辅助接点F1A、F1B、F1C在开关合位时是闭合状态；开关机构在开关正常时SF6压力、储能应正常，TYJ 1、SSJ 1应处于闭合状态。由此可知，STJ 1励磁时开关三相立即分闸。

    此外，开关本体三相不一致保护回路中时间继电器SJ在开关反复传动后整定时间在1. 5～2. 5s摆动。检查发现，导致这一问题的原因是该时间继电器为机械旋转式。开关机构每次传动时的震动影响到时间继电器的机械转动部分，导致时间整定时刻变化。

    2 改造技术措施
    在三相不一致保护回路中，时间继电器辅助接点SJ1直接与中间继电器SZJ串人正、负电源，极为不安全，只要SJ1常开点闭合（无论是否是因受潮），SZJ接点就立即动作闭合。如果将时间继电器辅助接点SJ1与中间继电器SZJ串在开关常开、常闭辅助接点之后（如图3所示），那么在SJ1常开点受潮误动而开关三相不一致未发生时，中间继电器SZJ不会被启动，开关也不会误分闸。

    针对开关传动过程中震动导致本体三相不一致保护出口时间不准的问题，可将原机械旋转式时间继电器更换为无机械的数码管式时间继电器，安装于220kV开关汇控柜内不易受外界因素影响。
    此外，可采用可编程逻辑控制器（PLC）替代开关本体三相不一致保护回路，包括其中的时间继电器及出口中间继电器。PLC在使用中有以下优势：采用可编程存储器进行逻辑计算、时间计数、指令操作，具备模拟量及数字电平输出功能，在应用方面兼容性强；体积小，便于安装；电路中的材料多为半导体元件，不易损坏且精度高，抗外界干扰能力强。

    3 方案选择及经济性分析
    结合回路运行可靠性及改造经济性分析，在原回路上进行相应变更，并更换时间继电器，可规避PLC模块设计问题。某220kV变电站的220kV新东北开关本体三相不一致保护回路已改造完毕，改造间隔共12个，至今运行良好未出现任何异常。回路改造后，设备运行可靠性、电力供应经济性均得以提高。
    假设一条220kV线路正常满载运行时负荷为914.49MW，发生三相不一致保护误动会损失电量1 371 735kW·h。若损失电量为民用电，按电价0. 68元／（kW·h）计算，则经济损失为93. 28万元；若损失电量为工业用电，按电价1.0元／（ kW·h）计算，则经济损失为137.17万元。回路改造后，可有效防止新东北开关本体三相不一致保护误动，避免经济损失。

    4 结束语
    本文针对开关本体三相不一致保护受时间继电器辅助接点误导通、动作时间精度不够等影响而运行不可靠问题进行讨论，并在保证原开关本体三相不一致保护回路逻辑的前提下进行回路改造，以有效降低保护运行风险，提高保护运行可靠性和经济性。