同桿雙回線路繼電保護(hù)原理及工程應(yīng)用

摘要：近幾年，同桿雙回線路在配電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置中的廣泛應(yīng)用正體現(xiàn)了電力企業(yè)結(jié)合現(xiàn)代科技發(fā)展所取得的成就。為進(jìn)一步提高繼電保護(hù)的運行水平和提高電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，電力企業(yè)必須對繼電保護(hù)裝置配置和現(xiàn)有的保護(hù)運行情況進(jìn)行深入的研究和探討，為提高同桿雙回線路在繼電保護(hù)中的應(yīng)用效果提供技術(shù)保障。

關(guān)鍵詞：同桿雙回線路;繼電保護(hù);原理;應(yīng)用

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，電力行業(yè)在我國國民經(jīng)濟(jì)中的地位明顯提高，要想提升我國在國際舞臺上的整體競爭力，電力企業(yè)還必須而結(jié)合世紀(jì)發(fā)展?fàn)顩r，不斷進(jìn)行電網(wǎng)系統(tǒng)改革和創(chuàng)新，力求為提高我國的國際競爭力提供動力保障。同桿雙回線路輸電技術(shù)同時具有輸電容量大、輸電效率高以及投資回報率大的特點。在我國電力行業(yè)的發(fā)展建設(shè)過程中取得廣泛應(yīng)用。由于同桿雙回線路導(dǎo)線數(shù)量非常多，雙匯線路之間的距離較短、運行方式多種多樣，如果線路發(fā)生故障見很難完善后期修理工作。下文從同桿雙回線路繼電保護(hù)的特點著手，對其應(yīng)用效果作了簡單介紹。

一、同桿雙回線路繼電保護(hù)的特點

（一）線間互感及跨線故障對繼電保護(hù)的影響

互感不僅存在于同一線路之間，同桿雙回線路也存在互感效應(yīng)。當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生故障時，電壓和電流受線路實際狀況的影響，如果不及時采取有效的解決措施，很有可能引發(fā)保護(hù)裝置發(fā)生拒動和誤動問題。另外，如果線路發(fā)生了故障，點氣量也會隨之發(fā)生變化，從而影響繼電保護(hù)裝置的運行。

（二）不同運行方式下保護(hù)靈敏度的差異

同桿雙回線路的實際運行方式非常多，常見的運行方式由雙回線同時運行、單回線運行、雙回線和全相運行以及雙回線或者單回線非全相運行等。在實際應(yīng)用過程中不同的運行方式將會產(chǎn)生不一樣的效益，由于線路之間存在互感效應(yīng)，在不同運行方式下發(fā)生故障時，繼電保護(hù)裝置的靈敏性將會呈現(xiàn)出不不同的姿態(tài)。

（三）跨線故障選相

在實際應(yīng)用過程中，同桿雙回線路還會發(fā)生異名跨線故障，此時保護(hù)裝置可能存在誤切雙回線的問題，對配電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運行將會產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。因此，線路設(shè)計人員必須結(jié)合實際應(yīng)用情況，對線路的跨線故障進(jìn)行探索，通過選擇合適的跨線故障保持兩側(cè)系統(tǒng)的聯(lián)系。

（四）自動重合閘

當(dāng)同桿雙回線路發(fā)生跨線故障時，這時候產(chǎn)生的故障通常具有永久性的特點，實際保護(hù)工作中應(yīng)該將兩回線分開處理，減少兩回線重合引起的故障問題。另外，如果兩側(cè)的系統(tǒng)在完成雙回線聯(lián)系工作時，還必須選擇最合適的重合閘方式，在保證準(zhǔn)確切除跨線故障的同時，還能夠保持兩側(cè)系統(tǒng)的有效運行，為提高配電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性打下堅實的基礎(chǔ)。

（五）更高的可靠性要求

與單回線路相比，同桿雙回線路所承載的傳輸功率更高，兩側(cè)系統(tǒng)必須具有較強(qiáng)的聯(lián)系，才能進(jìn)一步提高同桿雙回線路在實際應(yīng)用過程中的安全性和可靠性。因此，這就對同桿雙回線路的可靠性提出了更好高的要求，保護(hù)裝置不僅要快速又準(zhǔn)確地切除故障，還要保障原有系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

二、同桿雙回線路繼電保護(hù)原理及工程應(yīng)用

（一）縱聯(lián)距離保護(hù)

縱聯(lián)距離保護(hù)是同桿雙回線路中使用頻率最高的保護(hù)形式，這種形式可以有效滿足通道條件較差情況下保護(hù)動作的實際需求。由于同桿雙回線路繼電保護(hù)中存在互感效應(yīng)，雙回線路縱聯(lián)距離和縱聯(lián)方向保護(hù)的配置方案顯得十分復(fù)雜，如果系統(tǒng)中出現(xiàn)跨線故障，將會出現(xiàn)保護(hù)系統(tǒng)誤動或者錯動等問題，因此，可以采用兩回線路的六組的電氣量計算出阻抗值，保障保護(hù)動作的正常運行。

（二）分相電流縱差保護(hù)

分相電流縱差保護(hù)是同桿雙回線路繼電保護(hù)中效益最高的保護(hù)形式。這種保護(hù)形式通常通過比較電路兩端電流的幅值和相位，判斷動作值的實際范圍，判斷過程中還可以有效切除系統(tǒng)中的故障問題。分相電流縱差保護(hù)中系統(tǒng)負(fù)荷及振蕩不僅不會對保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，還能準(zhǔn)確判斷系統(tǒng)中故障的位置，能有效提高保護(hù)系統(tǒng)的實際效益。下圖1是分相電流縱差保護(hù)結(jié)構(gòu)圖。

圖1：分相電流縱差保護(hù)結(jié)構(gòu)圖

（三）橫聯(lián)差動保護(hù)

橫聯(lián)差動保護(hù)裝置的基本原理是在同一側(cè)位置比較雙回線的電流，不需要依靠增加額外的保護(hù)通信裝置。橫聯(lián)差動保護(hù)以電流的方向作為判斷依據(jù)，通?？梢苑譃闄M練方向差動保護(hù)和電流平衡保護(hù)兩種類型。橫聯(lián)差動保護(hù)裝置必須借助雙線路的電氣量才能順利完成保護(hù)工作。

（四）基于六序分量的保護(hù)

如果同桿雙回線路繼電保護(hù)采用六序分量保護(hù)方式，雙回線路的對稱分量將被細(xì)分為同序量和反序量兩種類型。六序分量對改組行的診斷有嚴(yán)格的先行條件，只有保障六序故障分量發(fā)生故障后才能使用六序分量保護(hù)形式，此時同桿雙回線路的幅值和相位關(guān)系相互保持獨立。為了確定保護(hù)安裝位置的序電壓故障分量符合保護(hù)要求，并明確故障分量與序電流故障分量之間的相互關(guān)系，還必須明確保護(hù)裝設(shè)位置到系統(tǒng)中性點之間的阻抗值，此時選相具有較高的靈敏性，通常不受短路點過渡電阻的影響。

（五）縱聯(lián)零序保護(hù)

縱聯(lián)零序保護(hù)是同桿雙回線路在繼電保護(hù)裝置中的主要應(yīng)用形式之一，在配電網(wǎng)系統(tǒng)職工發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在實際應(yīng)用過程中，縱聯(lián)零序保護(hù)具有反應(yīng)迅速的特點，被國內(nèi)外眾多電力系統(tǒng)防范應(yīng)用。但是，縱聯(lián)零序保護(hù)狀態(tài)下同桿雙回線路產(chǎn)生的互感效應(yīng)會對繼電保護(hù)的整定和運行產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，在縱聯(lián)零序保護(hù)模式下，將很難實現(xiàn)故障選相跳閘功能，電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性也會受到影響。

（六）工程應(yīng)用

目前，同桿雙回線路繼電保護(hù)在我國配電網(wǎng)系統(tǒng)中已經(jīng)取得廣泛應(yīng)用，并且取得良好的應(yīng)用效果。在實際發(fā)展建設(shè)過程中，我國1500kv電壓等級和2300kv電壓等級已經(jīng)綜合使用了同桿雙回線路繼電保護(hù)工作原理。以2300kv電壓等級同桿雙回線路保護(hù)配置為例，該電壓等級在應(yīng)用同桿雙回線路繼電保護(hù)后系統(tǒng)一旦發(fā)生故障基本能在第一時間確認(rèn)改組行位置，其應(yīng)用為提高該等級配電網(wǎng)的實際效益打下了堅實的基礎(chǔ)。

結(jié)束語

在實際應(yīng)用過程中，要想同桿雙回線路繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用效益，工作人員首先應(yīng)該明確同桿雙回線路繼電保護(hù)裝置的實際特點，只有針對特點才能進(jìn)一步提高應(yīng)用效果。由此可見，同桿雙回線路繼電保護(hù)在配電網(wǎng)系統(tǒng)中發(fā)揮著不可替代的作用。

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