配電線路無通道保護(hù)分析

侯 躍

內(nèi)蒙古烏蘭察布電業(yè)局集寧供電分局，內(nèi)蒙古烏蘭察布 012000

1 配電線路無通道保護(hù)發(fā)展

配電線路共有兩種功能，一種就是把降壓變電站的電能輸送到配電變壓器，另一種就是把配電變壓器的電電能輸送到用電客戶。配電線路又有高壓配電電路和低壓配電線路之分，高壓配電線路的電壓為3.6kV～40.5kV，低壓配電線路的電壓一般不超過1kV，同時(shí)頻率要小于1 000Hz，直流電壓小于1 500V。配電線路的建設(shè)，對(duì)安全問題特別重視，各項(xiàng)安全指標(biāo)都必須符合相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范；同時(shí)，配電線路的供電連續(xù)性也是一個(gè)需要確保的方面，如果沒有良好的連續(xù)性，對(duì)于生產(chǎn)和生活都會(huì)造成重大的影響；另外，處于經(jīng)濟(jì)效能方面的考慮，減少配電線路的損耗，提高配電線路的輸電效率，高可靠性輸送優(yōu)質(zhì)電能是電力系統(tǒng)發(fā)展非常重視的方向。

電能對(duì)于經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展來說是一個(gè)重要的能源，而配電線路又是輸送電能的重要環(huán)節(jié)之一。正是由于配電線路具有這么重要的地位，配電線路的運(yùn)行維護(hù)就顯得格外重要。因此，為保證供電可靠性，預(yù)防線路故障發(fā)生，需要對(duì)配電線路進(jìn)行定期巡視檢查，準(zhǔn)確掌握配電線路的實(shí)際運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處理安全隱患。我們目前采取的方式是投入大量的人力和物力，無論是工作效率、工作質(zhì)量，還是資源配置、資金供給，付出都是很昂貴的。

所以，為解決這一系列新的問題，需要在配電線路的建設(shè)以及運(yùn)行維護(hù)方面應(yīng)用新技術(shù)，采用新的保護(hù)措施。我們到目前為止已經(jīng)掌握了非常先進(jìn)的配電線路無通道保護(hù)措施，大大提高了工作效率，節(jié)省了大量的建設(shè)成本，并且解放了大量的勞動(dòng)力。

配電線路無通道保護(hù)的工作原理并不復(fù)雜，其簡(jiǎn)單的描述就是故障線路斷路器跳閘后，相對(duì)的一端識(shí)別工頻電氣量進(jìn)行速動(dòng)，與傳統(tǒng)的配電線路保護(hù)手段相結(jié)合，大大提高了保護(hù)的速度。之所以叫做無通道保護(hù)，就是因?yàn)槠洳恍枰袑ｉT的通道，就能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能。

傳統(tǒng)的配電線路保護(hù)方法，最大的缺點(diǎn)就是隨著靠近電源距離的縮減，其保護(hù)動(dòng)作切除時(shí)間越長(zhǎng)，系統(tǒng)產(chǎn)生的相應(yīng)的負(fù)荷也就越大，這就迫切提出了一個(gè)新型的課題，在這種情況下，是否能夠使保護(hù)動(dòng)作切除時(shí)間加快，從而正確保護(hù)系統(tǒng)。于是就產(chǎn)生了通過假設(shè)必要的通道，根據(jù)兩端的電氣量的具體的信息數(shù)值來實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)保護(hù)的功能。但是另一個(gè)缺點(diǎn)相伴而生，那就是如此大的假設(shè)設(shè)備耗費(fèi)的資金也就相應(yīng)的提高了，不符合經(jīng)濟(jì)效率的原則。而后，人們就在想，是否能夠不假設(shè)通道來對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，經(jīng)過不斷的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和研究，無通道保護(hù)的設(shè)想已成為現(xiàn)實(shí)。無通道保護(hù)的發(fā)展，在理論上取得了很大的成功，并在實(shí)驗(yàn)層面上取得了成功。但是，面對(duì)具體的問題還是需要不斷的攻堅(jiān)克難，不斷的完善其功能，更好的服務(wù)于電力系統(tǒng)。

2 配電線路無通道保護(hù)的應(yīng)用

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及人民生活水平的不斷提高，全社會(huì)用電量在不斷增加，并且人們對(duì)于電力供應(yīng)連續(xù)性的要求越來越高，進(jìn)一步完善電力系統(tǒng)繼電保護(hù)，保證電力系統(tǒng)的可靠性就成了當(dāng)務(wù)之急。這必然導(dǎo)致新技術(shù)代謝舊技術(shù)的時(shí)間頻率也越來越高，以往我們運(yùn)用的時(shí)限配合的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)方案，對(duì)于當(dāng)前電力系統(tǒng)的發(fā)展，已經(jīng)感受到了很大的阻礙和限制作用，其對(duì)故障的處理相對(duì)而言比較慢，大大加重了系統(tǒng)的負(fù)荷，系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間處于這種負(fù)荷下，不僅對(duì)系統(tǒng)本身會(huì)造成一定的傷害，而且會(huì)嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的連續(xù)性，從而使可靠性降低。而配電線路無通道保護(hù)，就是解決這一問題的最好方案之一。

無通道保護(hù)進(jìn)一步提高了配電網(wǎng)絡(luò)的繼電保護(hù)動(dòng)作速度，加大了配電網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)范圍。

對(duì)于沒有分支的配電線路，無通道保護(hù)比較簡(jiǎn)單，其主要是甄別線路兩端斷路器的狀態(tài)，據(jù)此來進(jìn)行下一步的行動(dòng)，一端的線路若是發(fā)生了故障，那么電流以及三相電壓將會(huì)不對(duì)稱運(yùn)行，我們通過相應(yīng)的手段獲取這樣的信號(hào)，并以此來進(jìn)行操作，直到故障切除，兩端的電流又會(huì)回復(fù)平衡對(duì)稱的工作狀態(tài)，其實(shí)現(xiàn)原理是憑據(jù)對(duì)稱分量的變換能夠產(chǎn)生正序、負(fù)序以及零序的故障分量，根據(jù)這樣的分量才確定斷路器的狀態(tài)，通過這樣的判斷，實(shí)際上兩端的斷路器斷開時(shí)間是有先后之分的，但使用了這種防范后，我們很快就能判別出一端斷路器的狀態(tài)，以此來排除故障，恢復(fù)其平穩(wěn)的運(yùn)行狀態(tài)。其運(yùn)用的原理就是一端的斷路器如果發(fā)生了故障，那么故障線路的非故障相電流為0的特點(diǎn)。

綜上所述，我們就不難看出配電線路無通道保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)：其一，不用等到一端發(fā)生故障對(duì)這一端已經(jīng)發(fā)生了實(shí)際上的干擾才能認(rèn)識(shí)到情況，只需要對(duì)另一端的狀態(tài)進(jìn)行判別診斷就可以，判斷方法只利用單端的電氣量作為判據(jù)，如果電氣量和正常運(yùn)行值比較存在著差別，那么無通道保護(hù)措施就可以根據(jù)這樣的情況對(duì)其提供進(jìn)一步的保護(hù)，判別很簡(jiǎn)單，不需要利用許多先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，也不用架設(shè)那么多的通道，只需要我們?cè)谝欢伺袆e另一端的具體運(yùn)行情況，操作簡(jiǎn)單方便；其二，速度快。通過對(duì)一端故障線路的非故障相電流的判別，可迅速采取相應(yīng)措施；其三，對(duì)非對(duì)稱性故障判別準(zhǔn)確。由于非對(duì)稱性故障發(fā)生時(shí)，三相電壓以及電流的變化明顯，以產(chǎn)生的正序、負(fù)序以及零序相電流為判據(jù)，對(duì)非對(duì)稱性線路故障情況判別更加準(zhǔn)確。

對(duì)于有分支的配電線路，無通道保護(hù)比較復(fù)雜，因?yàn)檫@種模式的配電線路發(fā)生故障時(shí)，線路的非故障相電流不是0，因此，就不能按照上述的方法來解決。有分支配電線路無通道保護(hù)的解決方法，基本思想就是：支線的配電線路發(fā)生故障時(shí)，該端的斷路器相應(yīng)會(huì)發(fā)生變化，這種情況就引起了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性變化，使得系統(tǒng)的非故障相電流產(chǎn)生了突變，這種突變本身具有時(shí)間特性，過電流方向保護(hù)存在著時(shí)間延遲，另一端各線路的跳閘時(shí)間也不相同，這就造成了另一方向繼電器產(chǎn)生突變量的時(shí)間不一樣，通過這個(gè)時(shí)間就可以確定故障區(qū)間。

以上就是有無分支兩種無通道保護(hù)模式的作用原理，目前已經(jīng)在日常的電力系統(tǒng)保護(hù)中發(fā)揮了重大作用，隨著不斷的遇到新問題，不斷的解決新問題，無通道保護(hù)技術(shù)會(huì)不斷的深化和完善，造福于我們電力系統(tǒng)保護(hù)方面。最后簡(jiǎn)單的單端電氣量的方法被學(xué)者們應(yīng)用到了無通道保護(hù)當(dāng)中，這種方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作也便利，對(duì)故障的排除效果也相當(dāng)好，隨著科學(xué)技術(shù)的越來越進(jìn)步，配電線路無通道保護(hù)在取得理論成果的的基礎(chǔ)上，其他一些具體的實(shí)用性的無通道保護(hù)模式也在不斷的開發(fā)當(dāng)中，例如有分支的配電線路無通道保護(hù)就在不斷的完善和發(fā)展當(dāng)中。科學(xué)的進(jìn)步，總是體現(xiàn)在人們的生活水平和建設(shè)手段上，電力系統(tǒng)保護(hù)的進(jìn)步，實(shí)際上就體現(xiàn)了這樣的科學(xué)性。本文旨在通過對(duì)配電線路無通道保護(hù)的淺析，來引導(dǎo)人們關(guān)注配電線路無通道保護(hù)，以期這種科學(xué)的電力系統(tǒng)保護(hù)措施能夠被更廣泛的應(yīng)用。

3 結(jié)論

配電線路的無通道保護(hù)，是在傳統(tǒng)的時(shí)限配合式的電力系統(tǒng)保護(hù)的基礎(chǔ)上不斷發(fā)展起來的，先是假設(shè)通道設(shè)備對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，但是考慮到電力系統(tǒng)發(fā)展的速度越來越快，以及假設(shè)成本的費(fèi)用越來越高，這就導(dǎo)致了原來傳統(tǒng)的方法已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)在電力發(fā)展的需要。于是，無通道的保護(hù)方式就成為發(fā)展方向，越來越多的專家和學(xué)者都在進(jìn)行無通道保護(hù)的研究，

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