配電線路繼電保護的改進

何鵬飛

摘 要：近年來，我國的繼電保護工程全面發展，技術水平不斷提高，微機化操作開始普遍應用，過電流的保護能力不斷提升。但是即便如此，配電線路繼電保護在可靠性以及運行維護水平上依舊存在諸多不足，繼電保護的原理和配置缺乏靈動性，一旦發生事故，就會造成巨大損失。在網絡日趨發展的背景下，我們必須結合實際提出繼電保護的具體改進措施，解決損耗問題，確保繼電保護配置的穩定性。

關鍵詞：配電線路；繼電保護配置；改進措施；思路構建

中圖分類號：TM77 文獻標志碼：A

當前，社會經濟迅猛發展，各類技術取得了長足的進步，我國在中低壓配電系統改造方面有了尤為明顯的提升，自動化監控技術開始運行，并且提高了電能運輸的安全性和穩定性，實現了耗損減小的目的。然而最為明顯的問題就是繼電保護配置還相對滯后，傳統的電磁式保護方法仍舊占主導，嚴重影響了配電線路性能的發揮。隨著新技術的變革發展，我們必須打破固有思維，明確繼電保護配置存在的問題，并提出合理的改進措施。

1 配電線路繼電保護配置存在的主要問題

我國目前采取的配電線路繼電保護配置在總體能力上還較為欠缺，選擇性、速動性、靈敏性以及可靠性上還不達標，無法凸顯繼電保護配置的重要性。

目前，我國35kV以下的低壓系統，采用的還是單電源輻射性電網結構、可重構配電網結構以及“手拉手”供電結構中的一種，繼電保護只能實現短時期內的保護。繼電保護的配置也僅包括2種模式，即階段式線路兩端均裝保護以及有方向的距離保護，且2種方式都存在嚴重的局限性。具體而言，這2種方式從其原理上分析就存在不足，通過定值和時限的方式獲取保護，只能保證某部門區段的電路故障可以被及時解決，剩余的故障一般要延時0.3 s～0.5 s，有的甚至要更長時間。與此同時，由于運行方式的影響，使階段式保護的靈敏度較低，計算量大且復雜，保護不到位。

對于中低壓系統故障而言，雖然延時保護不會造成大面積電力中斷的現象，可是危害依舊嚴重，有時候會出現大面積斷電的情況，根據不同的故障也會有不同的反映。具體而言，在電動機負載量較大的情況下，會影響電壓的穩定運行，減小電機的轉動速度，出現甩負荷的問題，甚至發生短路。這時進行系統數據的分析，能夠發現同一系統上的電動機轉速明顯下降，只能通過吸收無功電流讓系統恢復運轉，進而導致電壓數值下降，或者直接造成崩潰；當延時較多或者在故障切除過程中，一旦切除時間加長，相鄰設備有可能出現燒毀的情況，還有可能使設備受損，或者引發火災和爆炸，擴大危害性；由于當前各種生產活動逐步走向智能化方向，對于電力運行提出了更高的要求，今后一旦發生故障，造成的損失也會越來越大。

2 配電線路繼電保護配置的改進措施

基于上述內容的論述，我們能夠直觀的認識到配電線路繼電保護工作對于電力穩定運行的重要意義。基于當前的電力情況，我們必須提出可行性的改進方法，并從配置以及技術兩方面進行完善。

2.1 中低壓線路繼電保護配置的改進

基于上述內容的論述，我們已經了解到當前的配電線路繼電保護配置還存在較為嚴重的問題，與現代化技術的要求不相適應，無法滿足電網對繼電保護的要求。新的眾聯電流差動保護方式具有一定的優勢，靈敏度非常高，且成本花費低，與現代化技術的結合使用可以有效解決原來的問題。同時，它最大的優勢是其信息實質是一位二進制數，只要對線路兩端的信號狀態進行比較即可。從理論上講，無論是在高壓或超高壓的輸電系統，還是在中低壓的配電系統，縱聯電流差動保護基于基爾霍夫電流定律。它需要同時采集并實時交換被保護線路兩端的電流信息（電流瞬時值或相量），必須有同步采樣的控制措施。

象圖1為單側電源系統，這時通常線路末端不安裝斷路器、電流互感器和保護裝置，被保護線路L1全線的故障以及下一級變電站母線2的故障都應該由保護K1動作跳閘。

在這種情況下，可以利用“母線2電壓降低（或有較大變化量），但所有出線過流元件都不作”作為故障不在母線2下游出線上的判據。滿足該判據時立即向保護K1發允許信號，如果K1過流元件動作，說明故障一定在線路L1上或母線2上，K1在接到變電站2發來的允許信號后可以立即跳閘，快速將故障切除。

2.2 關鍵技術的改進

2.2.1 光纖通道

光纖傳播可靠性好，傳輸的容量巨大，傳輸和切換延時都比較小，在有條件和技術允許的情況下，應該盡可能利用光纖通道進行敷設。它完全可以滿足縱聯比較式繼電保護的高標準，將其運用到配電變電站、開關站以及開閉所、環網柜等地方，可以構成一個縱聯原理保護體系，切實提高繼電保護配電的水平，并減少不必要的開支。

2.2.2 電力線載波

在高壓和超高壓系統中，電力線載波曾是縱聯保護交換信息的主要形式，隨著光纖技術的引入，其應用有所減少，但目前在雙重化保護配置中，通常還是有一套縱聯保護應用電力線載波通道。在中低壓配電系統中，也可以應用載波來傳輸縱聯保護信號，但中低壓線路通常有較多分支，如果每個分支的末端都裝設阻波器和結合設備，投資會比較高，如不裝設阻波器，信號衰耗可能比較大。因此，這種模式適合沒有分支線的配電線路。

2.2.3 專線通道

該通道是專門設立的傳送繼電保護信號的通道，該技術對線路的材料要求不高，可以是雙絞線也可以是電纜，甚至是普通控制電線。但是它只能應用于被保護線路較短的場合，其優勢在于不存在延時，可靠性強。

2.2.4 無線電臺

無線電臺適用于允許式加速方案狀況下，它的傳輸非常方便，只需要設定一個無線發射機于裝設之上，就能夠接收到信號。一旦其感受到存在“非外界的故障”消息，還能夠進行加速保護。不過，其缺點在于無法應用于有許多高大建筑物的城市。

3 結語

總之，繼電保護配套的改進已經勢在必行，這也是現代化技術全面發展的應用方案，能夠有效走出傳統的保護原理和方式存在的不足。具體操作方式和保護措施在上文有詳細列舉，只有通過科學的研究，使用新的技術，并轉化原來的技術方法，才能大力推廣新的快速保護途徑，強化配電線路繼電保護配置，更好地解決電力運輸中遇到的問題。

參考文獻

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