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核电厂电气技术与设备管理
Electrical Technology and Equipment Management of Nuclear Power Plant

目前，对于断相故障检测的研究主要集中在以下几个方面：在发电机投运和
解列过程中，对于断相运行的判定和处理；当发电机投入和解列过程中发生断相
故障时的负序电流检测方法；断相故障产生的负序电流对于发电机运行的影响以

及应对策略；发电机出口在发生断相故障后，转子对于负序电流的承受能力：对
电机转子表面承受负序电流能力进行理论和仿真建模计算，分析发电机承受负序
电流能力的强弱与转子材料和单机容量等因素的关系；断相故障发生后出现再故
障等复杂故障的各类电气特性；输电线路中发生断相故障时负序电流元件在该故

障下的工作情况；断相故障对于距离保护的影响。
对于核电厂，要有精简但可靠性高并多重配置的保护，保证在正常、异常和
故障情况下，为其安全级和非安全级设备提供安全可靠的电源。而目前《继电保
护及安全自动装置技术规程》与《大型发电机变压器组继电保护整定计算导则》

等对于发变组的差动保护、失磁保护、后备保护、过流保护等保护的配置、判据
与整定等作出了详细的规定，但缺少断相故障保护的相关内容。现有的断相保护
多为基于序分量（负序或零序）来整定或者非电气量（三相断路器非同期合闸）
等，但各个核电厂断相保护逻辑及实现方式存在较大差异。以上两种方法在轻载

和空载，或者发生振荡的情况下，很容易误动或者拒动，对于核电厂稳定安全可
靠运行带来了严重影响。
如果断相故障发生在变压器的高压侧，则无论变压器是何种设计和结构，在
变压器的高压侧和低压侧的三相都会有一定程度的感应电压产生，具体数值与接

线形式和变压器结构有关。以最常见的YND连接组别为例，当变压器处于空载
或者轻载时，高压侧发生两相断相故障后，低压侧可以检测到电压和电流会有很
大的变化，故障特征明显，现有的低电压保护可以有效动作；但当其发生单相断
相故障后，由于变压器特殊的磁路结构，导致变压器两侧的电压几乎没有任何变

化，同时低压侧的电流仅有少量波动。采用对称分量法进行分解后，负序和零序
电流分量的数值甚至要小于发电机刚启动时的数值，同时由于变压器的励磁电流
的大小在３%~６%额定电流范围内变化，并具有显著的谐波分量，所以低压侧
微弱的电流和电压波动以及励磁电流的干扰为轻载（空载）情况下的断相故障检

测带来很大困难。
如果仅仅利用高压侧某一相电流接近于０进行检测同样存在很大问题，如前
文所述，现场实际运行经验表明，当主变或者辅助变处于空载的情况下，高压侧

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