電力雙回線路繼電保護(hù)原理與特點(diǎn)的研究及討論

李湘韶，楊丹，史衍珩

（徐州華潤(rùn)電力有限公司，江蘇 徐州 221000）

我國(guó)是能源消耗大國(guó)，對(duì)電力資源的需求程度很高，不過也伴隨著一定的資源浪費(fèi)問題。為了保證電力的穩(wěn)定輸出，需要對(duì)電力的供應(yīng)環(huán)節(jié)、調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)和保護(hù)環(huán)節(jié)都加以重視，明確電力雙回線路繼電保護(hù)原理，加強(qiáng)技術(shù)研究，避免因損壞和故障問題影響對(duì)電力資源的利用。目前對(duì)電力雙回線路的繼電保護(hù)更多是體現(xiàn)在理論層面，不過在布置電力系統(tǒng)中，實(shí)際情況一直在發(fā)生變化，更加需要對(duì)實(shí)踐加強(qiáng)研究，這樣才能不斷提升工作水平。

1 電力雙回線路繼電保護(hù)的特點(diǎn)

相較于一般的繼電保護(hù)，電力雙回線路繼電保護(hù)的利用可以兼顧到諸多地區(qū)的實(shí)際情況，利用上也更加自如，是對(duì)以往工作模式的顛覆，在利用電力雙回線路繼電保護(hù)的同時(shí)，可以作出更多的利用選擇，體現(xiàn)出差異化的優(yōu)勢(shì)，其具體特點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.1 線間互感和跨線故障對(duì)繼電的保護(hù)

電力雙回線路繼電保護(hù)在利用期間會(huì)出現(xiàn)間的互感問題和出現(xiàn)跨線故障，這些情況都會(huì)對(duì)繼電器造成不利影響，該問題也是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。從客觀的角度講，電力雙回線路繼電保護(hù)可以在同一顯著互感的情況下存在，也可以在同桿雙回線之間產(chǎn)生互感。比如出現(xiàn)繼電器故障時(shí)，雙回線的電流情況和電壓情況都會(huì)對(duì)該線路的運(yùn)行產(chǎn)生影響，同時(shí)也和另一個(gè)回線的電氣量感應(yīng)有關(guān)。在當(dāng)前的工作中，發(fā)生零序互感這種情況十分常見，如果在發(fā)生故障之后沒有及時(shí)采取措施，就會(huì)出現(xiàn)接地距離保護(hù)這種情況出現(xiàn)，在零序方向也會(huì)出現(xiàn)，所以影響很大。

1.2 不同運(yùn)行方式保護(hù)靈敏度存在差異

在繼電保護(hù)的范疇中，電力雙回線路繼電保護(hù)具有其特殊性，經(jīng)過相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，這種模式在運(yùn)行的過程中存在不同方式，在靈敏度的保護(hù)方面也存在一定的差異。

目前的電力雙回線路繼電保護(hù)技術(shù)主要包括了單回線運(yùn)行方式和雙回線運(yùn)行方式，并且在運(yùn)行的過程中，互感效果在線間的差異十分明顯。由于不同的運(yùn)行方式導(dǎo)致故障不同，也造成了配置方案與定值不僅僅體現(xiàn)在一個(gè)方案中。因此，開展電力工作的工作中，如果想電力雙回線路繼電保護(hù)質(zhì)量加強(qiáng)，必須對(duì)靈敏性是否存在差異進(jìn)行考慮，否則可能會(huì)造成阻力過大影響電力傳輸。

1.3 跨線故障選相的作用顯著

在開展電力保護(hù)工作的工作中，跨線故障的處理十分關(guān)鍵，并且難度較大。在理論上講，電力雙回線路繼電保護(hù)在利用上可以為諸多地區(qū)的電力輸送、繼電保護(hù)以及電力調(diào)節(jié)上起到重要的作用，但是在這一過程中會(huì)出現(xiàn)跨線故障，為電力保護(hù)工作帶來更大的難度。以同桿雙回線的異名相跨線故障為例，這種故障是經(jīng)常處理的類型，其中利用保護(hù)裝置的過程中會(huì)出現(xiàn)誤切雙回線問題，這種情況對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成了不利影響。

對(duì)于IA IIBG故障，通常是經(jīng)過1回線的兩端跳A相，同時(shí)2回線的兩端跳B相，不過在電力雙回線路繼電保護(hù)下容易導(dǎo)致保護(hù)裝置出現(xiàn)誤判的情況，同時(shí)出現(xiàn)A相、B相的短路，進(jìn)而都跳開兩回線，使得電力系統(tǒng)穩(wěn)定性不足。因此，在選擇電力雙回線路繼電保護(hù)的過程中，需要對(duì)該問題加以重視，避免造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，如圖1。

圖1 電力雙回線路繼電保護(hù)中線路通道的正確連接方式

2 電力雙回線路繼電保護(hù)的原理和應(yīng)用

從繼電保護(hù)的角度考慮，電力雙回線路繼電保護(hù)設(shè)計(jì)原理是符合要求的，但是任何的繼電保護(hù)都會(huì)在實(shí)際利用上存在不足，所以在利用電力雙回線路繼電保護(hù)的時(shí)候要考慮到如何減少對(duì)電力系統(tǒng)的不利影響。如今的電力工作中，普遍存在用電時(shí)間增長(zhǎng)的問題，若不加以控制，將會(huì)出現(xiàn)地區(qū)用電的不協(xié)調(diào)，甚至出現(xiàn)電力行業(yè)的混亂發(fā)展，這就更加體現(xiàn)出電力雙回線路繼電保護(hù)的價(jià)值，要需對(duì)其原理進(jìn)行分析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)的健康發(fā)展。

2.1 同桿雙回線路保護(hù)作用

在利用電力雙回線路繼電保護(hù)時(shí)，需要對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行分析。從原理上進(jìn)行分析，進(jìn)行電力雙回線路繼電保護(hù)主要是發(fā)揮出了兩個(gè)回線路的作用，比如在A變電所為500kV變壓器，B變電所為220kV變壓器，A站與B站之間的雙回220kV線路采用單回路的架設(shè)方法，在兩回線路中都分別配置了高頻閉鎖距離保護(hù)和高頻相差保護(hù)。

在這個(gè)方案中，兩套主保護(hù)利用了不同的傳輸信號(hào)，使得安全性得到了顯著的提升。在利用專用光纖通道之后，每套保護(hù)裝置配置了2芯光纖，根據(jù)按N+1的備用方式配置了6芯光纖，也就是在用的線路每條2芯，之外還備用2芯，信號(hào)利用保護(hù)裝置自帶的光接口輸出，在工作方式上把相——地耦合方式轉(zhuǎn)為相耦合方式，單頻工作方式的高頻保護(hù)載波通道轉(zhuǎn)為雙頻工作方式的保護(hù)復(fù)用載波通道，在配置信號(hào)實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用以及對(duì)傳輸接口設(shè)備利用后，可以在傳話音的載波通道上對(duì)多個(gè)繼電器進(jìn)行命令。

2.2 分相電流縱差保護(hù)

電力雙回線路繼電保護(hù)對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行起到了重要作用，其中的分相電流縱差保護(hù)尤為重要。在繼電保護(hù)的過程中，分相電流縱差保護(hù)是指按照線路對(duì)比線路兩側(cè)的電流情況，其中包括的幅值和相位，這樣就達(dá)到了在客觀保護(hù)的目的，在執(zhí)行分相電流縱差保護(hù)時(shí)，如果兩側(cè)的電流超出動(dòng)作值，或者兩側(cè)的相位超出，則線路兩側(cè)的處理工作會(huì)根據(jù)線路的特點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，對(duì)故障線路起到切除作用，發(fā)揮出其應(yīng)有的保護(hù)效果，從技術(shù)優(yōu)勢(shì)的角度講，分相電流縱差保護(hù)具有顯著的故障選線效果，并且這種保護(hù)很少會(huì)受到負(fù)荷影響、系統(tǒng)震蕩等不利因素的影響。比如說，分相電流差保護(hù)在全相和非全相的故障處理中可以正確的選擇跳閘方法，而這種故障處理方法也是最有效的手段之一。

2.3 橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)

電力雙回線路繼電保護(hù)在利用上正在向著多元化的方向發(fā)展，目前除了同桿雙回線路保護(hù)作用、分相電流縱差保護(hù)，還包括橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，在業(yè)界得到了高度的認(rèn)可。

對(duì)于橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)來說，其利用的原理在于在同側(cè)比較雙回線電流可以不利用額外的保護(hù)通信通道。根據(jù)不同的功能，主要包括以下兩種形式：相間和零序差動(dòng)，其中相間橫差保護(hù)依據(jù)是分別根據(jù)不同的相別兩回線的差流；零序差動(dòng)保護(hù)是比較兩回線的零序電流，把雙回線兩零序電流的和或差作為判定動(dòng)作量的依據(jù)。此外，零序橫差保護(hù)定值要規(guī)避相鄰線路故障期間流過雙回線的零序差電流，當(dāng)雙回線間互感較大，并且在定值整定中考慮不夠充分，會(huì)導(dǎo)致橫差保護(hù)錯(cuò)誤的移動(dòng)，從中不難看出，橫聯(lián)差保護(hù)在今后的利用中還需要諸多的地方需要改進(jìn)。

3 結(jié)語

綜上所述，本文對(duì)電力雙回線路繼電保護(hù)的特點(diǎn)和原理進(jìn)行了分析，說明了電力雙回線路繼電保護(hù)在西點(diǎn)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)作用，借助線間互感的動(dòng)態(tài)物理模型、數(shù)字仿真計(jì)算可以取得較好的效果。在人口不斷增加和用電壓力增大的背景下，電力雙回線路繼電保護(hù)還有不足之處，希望在今后的研究中可以對(duì)這一問題進(jìn)行解決，進(jìn)而更好的滿足人們用電需要，提升用電安全，促進(jìn)社會(huì)發(fā)展。