電力雙回線路繼電保護原理與特點的研究及討論

李湘韶，楊丹，史衍珩

（徐州華潤電力有限公司，江蘇 徐州 221000）

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

1 電力雙回線路繼電保護的特點

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

1.1 線間互感和跨線故障對繼電的保護

電力雙回線路繼電保護在利用期間會出現(xiàn)間的互感問題和出現(xiàn)跨線故障，這些情況都會對繼電器造成不利影響，該問題也是當前研究的重點。從客觀的角度講，電力雙回線路繼電保護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，雙回線的電流情況和電壓情況都會對該線路的運行產(chǎn)生影響，同時也和另一個回線的電氣量感應有關(guān)。在當前的工作中，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采取措施，就會出現(xiàn)接地距離保護這種情況出現(xiàn)，在零序方向也會出現(xiàn)，所以影響很大。

1.2 不同運行方式保護靈敏度存在差異

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

目前的電力雙回線路繼電保護技術(shù)主要包括了單回線運行方式和雙回線運行方式，并且在運行的過程中，互感效果在線間的差異十分明顯。由于不同的運行方式導致故障不同，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質(zhì)量加強，必須對靈敏性是否存在差異進行考慮，否則可能會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在利用上可以為諸多地區(qū)的電力輸送、繼電保護以及電力調(diào)節(jié)上起到重要的作用，但是在這一過程中會出現(xiàn)跨線故障，為電力保護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，其中利用保護裝置的過程中會出現(xiàn)誤切雙回線問題，這種情況對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行造成了不利影響。

對于IA IIBG故障，通常是經(jīng)過1回線的兩端跳A相，同時2回線的兩端跳B相，不過在電力雙回線路繼電保護下容易導致保護裝置出現(xiàn)誤判的情況，同時出現(xiàn)A相、B相的短路，進而都跳開兩回線，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的過程中，需要對該問題加以重視，避免造成巨大的經(jīng)濟損失，如圖1。

圖1 電力雙回線路繼電保護中線路通道的正確連接方式

2 電力雙回線路繼電保護的原理和應用

從繼電保護的角度考慮，電力雙回線路繼電保護設(shè)計原理是符合要求的，但是任何的繼電保護都會在實際利用上存在不足，所以在利用電力雙回線路繼電保護的時候要考慮到如何減少對電力系統(tǒng)的不利影響。如今的電力工作中，普遍存在用電時間增長的問題，若不加以控制，將會出現(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的價值，要需對其原理進行分析，進而實現(xiàn)電力行業(yè)的健康發(fā)展。

2.1 同桿雙回線路保護作用

在利用電力雙回線路繼電保護時，需要對實際情況進行分析。從原理上進行分析，進行電力雙回線路繼電保護主要是發(fā)揮出了兩個回線路的作用，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和高頻相差保護。

在這個方案中，兩套主保護利用了不同的傳輸信號，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，信號利用保護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載波通道轉(zhuǎn)為雙頻工作方式的保護復用載波通道，在配置信號實現(xiàn)重復利用以及對傳輸接口設(shè)備利用后，可以在傳話音的載波通道上對多個繼電器進行命令。

2.2 分相電流縱差保護

電力雙回線路繼電保護對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行起到了重要作用，其中的分相電流縱差保護尤為重要。在繼電保護的過程中，分相電流縱差保護是指按照線路對比線路兩側(cè)的電流情況，其中包括的幅值和相位，這樣就達到了在客觀保護的目的，在執(zhí)行分相電流縱差保護時，如果兩側(cè)的電流超出動作值，或者兩側(cè)的相位超出，則線路兩側(cè)的處理工作會根據(jù)線路的特點和標準進行，對故障線路起到切除作用，發(fā)揮出其應有的保護效果，從技術(shù)優(yōu)勢的角度講，分相電流縱差保護具有顯著的故障選線效果，并且這種保護很少會受到負荷影響、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)差動保護

電力雙回線路繼電保護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作用、分相電流縱差保護，還包括橫聯(lián)差動保護，在業(yè)界得到了高度的認可。

對于橫聯(lián)差動保護來說，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，其中相間橫差保護依據(jù)是分別根據(jù)不同的相別兩回線的差流；零序差動保護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作量的依據(jù)。此外，零序橫差保護定值要規(guī)避相鄰線路故障期間流過雙回線的零序差電流，當雙回線間互感較大，并且在定值整定中考慮不夠充分，會導致橫差保護錯誤的移動，從中不難看出，橫聯(lián)差保護在今后的利用中還需要諸多的地方需要改進。

3 結(jié)語

綜上所述，本文對電力雙回線路繼電保護的特點和原理進行了分析，說明了電力雙回線路繼電保護在西點系統(tǒng)的優(yōu)勢作用，借助線間互感的動態(tài)物理模型、數(shù)字仿真計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還有不足之處，希望在今后的研究中可以對這一問題進行解決，進而更好的滿足人們用電需要，提升用電安全，促進社會發(fā)展。