500kV線路繼電保護的應用思考

劉 臻

（國網四川省電力公司檢修公司，四川 成都 610000）

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500kV線路繼電保護的應用思考

劉 臻

（國網四川省電力公司檢修公司，四川 成都 610000）

摘 要：電力企業作為基礎能源單位，其運行質量關系到國計民生。隨著人民生活質量的提高，用電需求量增大，使得輸電線路的輸電量也相應地增加，500kV高壓線路面臨電能傳輸量不斷增加的挑戰，為了提高電能傳輸的安全系數，在500kV高壓線路上安裝了繼電保護裝置，以對線路運行起到一定的保護作用。但是，500kV輸電線路運行中，繼電保護裝置往往會存在各種安全隱患而無法起到線路保護作用，這就需要針對相關問題進行研究，并提出有效的應對措施。本論文著重于探究500kV線路繼電保護的應用。

關鍵詞：500kV線路；繼電保護；線路保護；應用

中國電力體制改革促進了電力企業的快速發展，隨著電網覆蓋面越來越大，高壓輸電線路的電能傳輸質量受到高度重視。高壓輸電線路由于系統容量以及輸電參數具有特殊要求，加之輸電線路承擔著電能長距離傳輸的任務，給輸電線路的維護工作加大了難度。500kV輸電線路要發揮優勢，就要確保繼電保護工作落實到位。

一、繼電保護裝置的運行原理

繼電保護裝置，是電力系統運行中為了確保整個輸電線路不會因局部設備故障而受到影響而安裝的保護裝置。如果輸電線路中某一電力設備發生故障，繼電保護裝置就會將故障信息迅速傳輸給調動中心，同時發出警報。繼電保護裝置在故障發生時，也會啟動應急措施以對電力系統實施保護。

繼電保護裝置的運行原理，就是輸電線路運行中出現異常，電氣量就會有所變化，其他的物理量也會有所變化。此時，繼電保護裝置就會對電力系統的故障問題做出判斷，并向局里最近的斷電器發出指令，竊電輸電線路上的故障設備，確保整個的電力系統能夠正常運行。

繼電保護裝置的這種斷電處理方式可以降低由于故障設備影響而帶來的損失，能夠確保輸電線路正常運行，滿足電能用戶的持續用電需求。此外，繼電保護裝置對輸電線路還起到監督控制的作用。如果輸電線路上所連接的設備出現異常，繼電保護裝置會迅速做出判斷并啟動應急方案，根據異常情況采取相應的措施，以減少由于設備故障而造成的損失。

二、500kV輸電線路的繼電保護

500kV輸電線路為高壓輸電線路，且優點在于，不僅線路設計結構合理，而且輸電可靠，可以實現遠距離電能傳輸。500kV輸電線路運行的安全穩定性關系到電力系統的運行質量，因此，對500kV輸電線路實施必要的保護措施是非常必要的。目前的500kV輸電線路運行中所采用的保護措施有三種，即光纖通信方式的保護、同桿雙回線路保護、遠方跳閘保護。

（一）光纖通信方式的保護

中國在20世紀90年代就已經將光纖技術應用于電力系統中，主要是用于傳輸各種數據。500kV電力輸電線路所連接的繼電保護裝置運用光纖技術，可以確保數據信號安全可靠地傳輸，以提高抗干擾能力。500kV電力輸電線路的繼電保護裝置采用光纖復用通信方式實施保護，就是采用復用通道實施保護。同步數字系列光傳輸網承擔提供復用通道的責任，使得繼電保護裝置的保護能力增強。但是，在具體應用中依然會存在一些問題亟待解決。比如，光纖通信方式的保護在結構設計上較為復雜，使得施工困難，而且不利于性能的維護。采用光纖通信方式的保護技術尚處于初期階段，技術還沒有完全成熟，就必然會存在產品質量問題，當保護裝置在運行中，就難免存在安全隱患問題。光纖通信方式的保護，一個接口連接一條保護通道，成本相對較高。這就意味著，要對光纖通信方式的保護以完善，就要對接口連接技術以改進，使得接口能夠連接多個裝置，圖1為光纖通信保護器。

（二）同桿雙回線路保護

500kV電力輸電線路以雙回線路取締單回線路，雖然輸送電能的效率提高了，但是，傳輸功率也相應地增加了，這就需要對500kV電力輸電線路生死更好的保護措施才能夠確保線路安全穩定地運行。當500kV電力輸電線路所連接的電力設備產生故障，就要在最短的時間內將故障線路切斷，以降故障給輸電線路所造成的損失降到最低。從長遠的角度而言，500kV電力輸電線路在輸送電能的容量、電能傳輸效率以及所能夠獲得的經濟效益方面，都具有一定的優越性。但是，由于同桿雙回線路的導線數量較多，且導線之間的距離比較近，加之輸電線路運行中可以采取多種運行方式，就容易在輸電線路運行中造成操控困難。這就需要輸電線路以及繼電保護裝置的操作人員具有較高的操作技術，以避免由于操作上出現失誤而造成估量后果。為了避免類似的問題發生，可以采取跨線操作的方式，通過分相電流差動縱聯保護提高繼電保護裝置動作的準確率。在同桿雙回線路保護裝置的應用中，要求操作人員能夠不僅技術熟練，而且還要能夠充分利用重合閘，以在故障發生的時候，能夠快速找到故障源并采取有效的維修措施。

（三）遠方跳閘保護

500kV電力輸電線路的保護，除了要采取縱聯保護措施之外，還要實施必要的接地保護。縱聯保護為全相速動保護，接地保護為三段式保護，此外，還要根據輸電線路運行需要，采取相應的后備保護措施，反時限零序保護或者定時限零序方向電流保護都可以發揮有效的保護功能。如果500kV電力輸電線路處于失壓狀態，就要確保后備保護功能能夠自動啟動，且具有選擇性。因此，500kV電力輸電線路的繼電保護中，應用遠方跳閘保護裝置是非常必要的，不僅在應用中安全可靠，而且還可以充分發揮判別功能，以對遠方跳閘回路發出正確指令，就地判別故障點，并通過遠方跳閘回路的自動切換，使得故障裝置能夠停止運行。

三、500kV線路繼電保護措施

（一）500kV線路的光纖技術保護措施

通常500kV電力輸電線路的繼電保護都會采用光纖技術。光纖技術具有快速傳輸的特點，而且不會受到電磁波干擾，光纖接口具有兼容性。從電網運行情況來看，光纖技術具有很強的電網管理能力，不僅可以實現網絡擴展，而且具有較強的網絡自愈功能。光纖技術的兼容形式其他材料所無法比擬的，特別是處于變電站附近，強大的磁場并不會對光纖材料造成干擾。即便是光纖設備處于短時間停止工作狀態，對快速瞬變脈沖群也具有很高的抵抗性［5］。當電力系統處于運行狀態的時候，射頻發射機會產生傳到干擾，頻率范圍在10千赫之80兆赫之間，此時，很多的電子設備都會不同程度地受到干擾，而光纖設備卻具有很高的抗干擾能力。光纖設備還具有很強的抗脈沖磁場干擾的能力。當電力設備運行中而遭受雷擊，就會引發暫態脈沖磁場，光纖設備對這種脈沖磁場具有很高的抗干擾度，使得光纖設備的運行不會受到影響。

（二）500kV線路的同桿雙回線路保護措施

如果500kV電力輸電線路產生跨線永久性故障，為了避免永久性相間故障產生，就要確保兩回線路重合閘能夠配合得當，以避免對電力系統產生二次沖擊。

（三）500kV線路的遠方跳閘線路保護措施

500kV電力輸電線路產生遠方跳閘，需要關注側開關是否已經失靈。如果是跳開相鄰的開關，就是后備動作沒有安全啟動。跳開相鄰的開關后，并不會出現二次失靈問題。如果是由于數據判斷錯誤而導致的遠方跳閘，則是由于所傳輸的數據信息不準確而造成的。

結語

綜上所述，由于500kV輸電線路運行的過程中，會由于惡劣的電磁環境問題存在而使得繼電保護裝置難以發揮作用，嚴重影響了輸電線路的維護工作。要確保500kV輸電線路安全穩定地運行，就要針對500kV輸電線路的繼電保護問題進行研究。

參考文獻

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［5］申蕓.淺析500kV線路保護的遠方跳閘功能［J］.科技風，2010（23）：277-278.

中圖分類號：TM77

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