超高壓線路微機保護的選相問題

張世昌（國網哈爾濱供電公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

超高壓線路微機保護的選相問題

張世昌
（國網哈爾濱供電公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

現如今，電網結構和電力線路呈現出一定的復雜形式，如果在超高壓電力線路運行的過程中出現了選錯相的問題，必然會直接引起電力事故。為了對這一問題進行改進和完善，相關的工作人員應該對微機保護工作原理進行深入介紹和掌握，同時對選相問題進行明確，找到科學合理的保護方式。本文筆者主要對超高壓線路微機保護的選相問題進行闡述，僅供參考。

線路保護；選相；重合閘；微機保護

電力系統在運行的過程中很容易出現一些電力故障問題，其中比較典型的就是單相的故障問題。一些類型的輸電線路都是以重合閘的形式為主，然后采用單重方式或者是相關的特重方式。線路保護工作的重要性日益突出，如果單相出現問題則線路可能會出現中斷供電的問題，如果是相對比較重要的線路，則可能會對電力線路的穩定性進行明確，同時還可能會給整個電力系統造成較大的沖擊。因此，工作人員在處理電力系統故障時，應該對選錯相問題進行重視。

1 實例分析

某市層發生三次保護選相的故障問題，其中主要是以動作錯誤為主。除了這次故障問題比較明顯之外，還有幾次類似的故障問題，具體來說主要表現在以下幾個方面：

1.1 某220kV電力線路出現了短路故障，近故障點側端的三跳后不重合。在電力故障出現的時候，主要采用的是特重方式，而且電力設備主要采用的是標準的WXB型號。

1.2 某550kV線路的接地設備出現了嚴重的故障問題，其中比較典型的就是發展性故障問題，近故障點側端的306ms后高頻零序保護單挑重合。

1.3 另外一個220kV線路的A相也出現了嚴重的故障問題，在側變電站的另外一條線路中也會出現了同樣的故障問題。懸挑三相也不重合，采用先單跳后三跳的方式來進行。

2 常用選相原理分析

出現嚴重的事故之后，研究人員對出現故障的電力線路進行詳細地檢查。出現故障的主要原因就是保護選錯相。保護相本身存在著嚴重地缺陷，同時，選相中主要是由于線路的組合形式出現了明顯的變化。具體來說，主要表現在以下幾個方面的內容：

2.1 阻抗選相分析。從重合閘的選相中可以看出，選相原理基本上都是帶零序的阻抗選相。線路微機保護時，要輔助阻抗選相。這種選相形式的靈敏度明顯不夠，一旦出現大電流的線路故障問題就會造成嚴重地零序誤動。可見，對阻抗選相進行分析不僅可以提升超高壓線路微機保護的整體效率，還可以減少電力線路的故障問題的出現。

2.2 電流圖變量選相分析。突變量選相是現如今微機保護工作所應用的最為重要的選相原理。在電力線路故障發生的初期，這種選相原理在應用的過程中本身的靈敏度相對較高，但是在故障發生的中后期，其靈敏度就無法達到標準。如果堅持采用這種突變量選相就會出現一定的誤選的現象。其中比較典型的就是上述第三種故障類型，如果遇到這種情況就應該從微機保護方面進行考慮。

2.3 電壓變化量選相分析。工作電壓變化量選相的原理就是應用電壓運行中的各種不同的可變因素。實際的選相很容易受到客觀因素的影響，如果周圍的某種因素出現了錯誤的現象，就會出現錯相的現象。采用電壓變化量選相的過程中，一旦出現跳閘的現象，電壓的變化量也會不超過2V。因此，要想達到一種精確的形式具有一定的難度。

3 解決選相問題的具體措施

對于選相問題來說，這方面內容一直是技術人員研究的重點，接下來，筆者主要對解決選相問題的幾點方法和措施進行深入介紹和淺要分析：

3.1 大力推廣線路光纖縱聯差動保護。光纖的縱聯差動保護和專門的選相元件之間存在著密切的聯系，通常情況下，保護元件本身就具備正確的選相功能。只不過這種保護通道在應用的過程中投資量相對較大，短線路結構已經被應用到電力系統中。但是長線路的使用范圍還不夠廣泛。其中光纖通道和保護裝置的聯合使用的方式在逐步推廣，使用光纖縱差形式已經成為一種普遍的趨勢。

3.2 利用高頻通道解決選相問題。采用高頻通道的形式，主要是在判定傳遞方向的過程中，對相關的信息進行傳遞。一些選相原理無法對顯示的故障問題進行解決，主要是由于線路主要分布在單側。如果兩側能夠配合使用，必然會科學合理地解決問題。可見，采用高頻通道的形式來解決選相問題是一種有效的途徑。具體來說應該做到以下兩個方面：第一，在已有的保護基礎上增加高頻通道。在選相元件的相同方向上增加選相通道，并且結合特重方式，如果檢測到相應的故障問題，就可以在短時間內發出閉鎖信號。禁止對側三跳，但是不能閉鎖本側。但是在實際的應用中也存在著一定的風險性。實現的方案比較多，增加高頻通道的數量是比較常見的，在實際的運用中，可以提升保護的可靠性，另外，特重方式也會起到相應的保護作用。但是，在實際的應用中并沒有直接采用過這種方式，只是一種可供參考的具體方法。第二，使用分相高頻保護。通常情況下，一個保護單元往往會關聯一相故障，各種不同類型的保護元件，只有和對側相配合，同時采用發信機設備來組成三跳回路，其中重合閘主要采用單重方式。

3.3 在保護選相失敗的延時階段增加一些判據。在保護選相失敗的延時階段增加一些判據，如直接比較三相電流幅值或比較三相電流故障前后的差值，這樣就不會出現錄波圖上明顯看出哪相故障的情況誤選相。

3.4 對阻抗選相進一步改進。對阻抗選相進一步改進。把短路阻抗中的感性分量分出來，直接比較電抗，然后加上小門檻值的相電流故障前后差值（閉鎖，電抗門檻值可用1.05倍線路電抗。這樣既可以避免過渡電阻的影響，又可以使大電流接地時不誤動，還可以在一定程度上避免區外同時發生故障時誤選。門檻值用線路電抗不會出現可靠性問題，假如在非常接近對側站的地方發生故障，對側的獨立快速保護會很快跳開，本側就非常容易選出相。這觀點只是作者從理論上的推斷，沒有做過詳細的故障分析基礎研究，也許這一觀點有許多不足，有賴于各位專家進一步完善。

結語

總之，隨著微機保護的發展，選相功能的進一步完善勢在必然。作者相信更完善的選相原理，更完美的選相元件組合方案將在未來的微機保護中出現，為電力系統的安全穩定運行服務。

[1]李偉.相間接地故障時常規選相元件動作行為分析及改進措施[J].電力系統保護與控制，2012（03）.

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