縱聯保護與自動重合閘技術在線路保護中的運用

楊 艷

昆山市供電公司檢修部，江蘇 蘇州 215300

線路保護線路保護對于電力系統穩定的運行和故障的及時發現、解除而言，有著十分重要的意義，在線路保護中，電流電壓保護、零序電流保護、距離保護等都是比較常見的保護技術。近年來隨著電力設備和技術的不斷發展與進步，線路保護的新技術不斷涌現并在電力系統實踐中不斷成熟，而縱聯保護與自動重合閘技術便是當中的兩類。而關于縱聯保護與自動重合閘技術在線路保護中的運用，我們可以從以下2個方面分別予以分析。

1 縱聯保護的原理基本原理

“電流電壓保護和距離保護原理用于輸電線路時，只需將線路一端的電流電壓經過互感器引人保護裝置，比較容易實現”。但在實踐中，線路中的互感器和線路設備、參數都存在一定的誤差和不確定因素，傳統的保護裝置可能導致系統將母線故障誤識別為本線路故障而發生跳閘、斷路等誤操作。而為了防止這一情況的出現，往往“需要將某種通信通道將輸電線兩端的保護裝置的保護縱向聯結起來，從而決定是否切斷被保護線路”，這便是縱聯保護。

縱聯保護要求在線路兩側配置相同型號、版本的保護裝置，同時必須構建將線路任何一側的相關保護信息傳送至對側的信息傳輸通道（也即縱聯保護信道），以便線路任一側保護都能收到對側保護的相關信息量，通過對線路兩側保護信息量（電氣量和邏輯量）進行比較、計算和分析，實現縱聯保護全線速動功能。因為縱聯保護原理簡單，工作可靠，靈敏度高，選擇性強，已經成為線路保護的主保護。縱聯保護通道主要有4種類型：1）導引線通道；2）微波通道；3）輸電線載波通道；4）光纖通道。 縱聯保護通道連接方式有兩種類型：1）專用直連式。即一套保護用一個專用通道，與其他保護信道無關聯。常見的專用式通道是輸電線載波通道和光纖通道，常見于傳輸距離短的重要線路；2）復用式。即多套保護復用一個通道，復用式通道常采用現有微波通道、輸電線載波通道以及光纖通道等構成的電力數字通信網絡，傳輸距離長。目前，光纖傳輸通道已經成為電力系統中應用最廣泛的縱聯保護用通道，而由于復用式通道自愈環有很高的可靠性，因此在電力系統保護通道配置中，多套保護也廣泛采用復用式光纖通道。

2 自動重合閘技術

自動重合閘技術是目前在復雜線路以及強電流、高電壓等線路區域廣泛使用的新型線路保護技術，目前在變電站、變壓站等場所有廣泛運用，目前技術已較為成熟，其原理在于當線路發生異常時，重合閘可以自動配合斷路器進行重新合閘操作，從而保護線路和電氣設備的安全。自動重合閘技術在電氣工程實踐中的經濟技術效果比較突出，一方面可以大大提高線路，尤其是高壓強電流線路的穩定性，可靠性，同時對單側單回路電源有著十分突出的停電減少次數。不僅如此，由于與斷路器的配合，對線路運行中發生的誤跳閘情況也有比較良好的糾正作用，這也在一定程度上降低了斷路器故障和誤操作對線路以及依附線路的電氣設備到來的危害。

但是我們必須注意到，在電氣工程實踐中，對自動重合閘技術的使用不是任意的，在某些情況下重合閘不應動作，這些情況通常是線路電流過大或者不可逆轉性故障造成的，歸納起來，這些情況大致有以下幾類：

1）當線路及電氣設備發生不可逆轉性故障時，自動重合閘不適宜運行，例如，斷電器被壞，繼電保護被破壞，線路接地裝置破壞等，這些故障都是永久性的，不論是手動投入斷路器還是電氣操作人員遙控或系統自動斷開斷路器，自動重合閘都不可能重合成功，相反反而會使故障線路發生進一步的危害，造成設備損壞甚至火災等；

2）斷路器與繼電器保護動作同時自動跳閘，這時雖線路未發生不可逆轉性損壞，但斷路器與繼電器同時跳閘將使得自動重合閘合閘后無法同時啟動兩個系統的合閘，因而也不宜采用自動重合閘。

在上述情況之外，當斷路器、繼電器或者線路故障時，都比較適宜采用自動重合閘技術對線路實施快速保護和線路應急，使斷路器重新合閘。

在自動重合閘技術的工程實踐中，為了避免上述情況的出現，可以在線路布置時將控制開關與斷路器按照“位置不對應”的原則布置，這樣開關與斷路器不會發生聯動反應，當線路發生故障引起斷路器自動斷路時，無論是何種原因使其發生跳閘，都可以啟動自動重合閘，實現一次合閘，而當控制開關與斷路器不對應，繼電器同時發生故障，以及線路設備發生永久性破壞時，自動重合閘便不會啟動。為了使這一系統更加安全和穩定，在實際操作時還可以通過自保持回路和記憶回路等來提升重合閘動作的可靠性。

在自動重合閘技術的電氣實踐中，我們還需要特別注意以下一些問題：

1）線路中自動重合閘的動作次數應該有所預設和限制，以保證線路的安全性，通常只能自動合閘兩到四次，而當永久性故障引起跳閘時，就不應該讓自動重合閘再動作；

2）自動重合閘在每次操作之后雖然可以自動復原，為下一次操作做好準備，但是若手動操作卻容易發生復位不到位，復位錯誤、復位不及時等情況。目前我國10kV以下的線路在實踐中往往采取人工操作的方式，容易產生上述負面情況，同時，由于手動操作的滯后性，若在手動復原之前線路再發生故障引起斷路器斷路，自動重合閘將不再動作，進而給線路的安全性帶來影響，因而在實踐中使用自動重合閘技術時，即便是低電壓線路，也應該盡量避免人工操作；

3）若線路為雙側電源線路，在使用自動重合閘技術時還需特別考慮電源兩側的合閘的同步與否問題，“如果合閘瞬間所產生的沖擊電流或斷路器三相觸頭不同時合閘所產生的零序電流有可能引起繼電保護誤動作時，則應采取措施予以防止。而當斷路器處于不正常狀（例如操作機構中使用的氣壓、液壓降低等）而不允許實現重合閘時，應將自動重合閘裝置閉鎖”[2]。

線路保護是一門復雜的系統工程技術，需要從多個方面進行協作和配合，縱聯保護與自動重合閘技術憑借較為優異的經濟和技術效果，在線路保護實踐中值得引起我們的重視，相信只要不斷學習好探索，我們的線路保護技術一定可以邁上更高的發展平臺。

[1]宋德萱.電力保護綜述[M].上海：同濟大學出版社.

[2]汪芳，查爾斯，柯里亞.電氣工程中的細節[M].北京：中國教育出版社.