同桿雙回線路繼電保護原理及工程應用

大唐南京發(fā)電廠 210000

摘要：近幾年，同桿雙回線路在配電網(wǎng)繼電保護裝置中的廣泛應用正體現(xiàn)了電力企業(yè)結(jié)合現(xiàn)代科技發(fā)展所取得的成就。為提高并保障繼電保護的運行水平和電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性，電力企業(yè)必須對繼電保護裝置配置和現(xiàn)有的保護運行情況進行深入的研究和探討，進一步提高同桿雙回線路在繼電保護中的應用效果。

關鍵詞：同桿雙回線路；繼電保護；原理；應用

進入二十一世紀以來，電力行業(yè)在我國國民經(jīng)濟中的地位明顯提高，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)合世紀發(fā)展狀況，不斷進行電網(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兼具輸電效率高、輸電容量大、投資回報率高三大優(yōu)點，目前已經(jīng)在我國電力行業(yè)建設中得到較為廣泛的應用。同桿雙回線路因為導線數(shù)量多，運行方式多，雙匯線路之間的間距短，增加了線路發(fā)生故障時的后期修理難度。本文針對同桿雙回線路繼電保護的技術特點，簡要介紹了其應用效果。

一、概述同桿雙回線路繼電保護技術的特點

（一）線間互感效應以及跨線故障

互感不單單存在同一線路間，同桿雙回線路之間也會產(chǎn)程互感效應。當系統(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，從而影響繼電保護裝置的運行。

（二）不同運行方式下的保護靈敏度

同桿雙回線路所采用的實際運行方式有很多，應用較為廣泛的運行方式有：單回線運行、雙回線運行、雙回線和全相運行、雙回線或單回線非全相運行等。在實際應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，如果因為不同的運行方式發(fā)生故障，繼電保護裝置將會呈現(xiàn)出不同程度的靈敏度。

（三）跨線故障的選相方式

同桿雙回線路在實際應用中有時會發(fā)生異名跨線故障，這可能是因為保護裝置存在誤切雙回線的現(xiàn)象，對配電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運行造成了較為嚴重的影響。因此，線路設計人員必須結(jié)合實際應用情況，對線路的跨線故障進行探索，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

首先，如果同桿雙回線發(fā)生跨線故障，其故障往往是永久性的，為了杜絕這種情況需要在實際保護工作將兩回線分開進行處理，避免兩回線重合引起不可挽回的故障。其次，在兩側(cè)的系統(tǒng)實現(xiàn)雙回線聯(lián)系工作時，應當選擇最合適的重合閘方式，盡量保障準確地切除跨線故障，并確保兩側(cè)系統(tǒng)的正常運行，保證配電網(wǎng)系統(tǒng)具有較高的安全性。

（五）更高的可靠性要求

單回線路不如同桿雙回線路能夠承載更高的傳輸功率，同桿雙回線路的兩側(cè)系統(tǒng)需要存在較強的聯(lián)系，才能進一步提高同桿雙回線路在實際應用過程中的安全性和可靠性。這就要求同桿雙回線路具有更高的可靠性和安全性，使其0保護裝置能夠快速又準確地切除故障，并促使原有系統(tǒng)具有更高的穩(wěn)定性。

二、同桿雙回線路繼電保護系統(tǒng)的原理與工程應用

（一）縱聯(lián)距離保護

縱聯(lián)距離保護是同桿雙回線路中使用頻率最高的保護形式，這種形式可以有效滿足通道條件較差情況下保護動作的實際需求。同桿雙回線路繼電保護系統(tǒng)在運行中存在互感效應，使得雙回線路在縱聯(lián)距離與縱聯(lián)方向保護的配置方案變得錯綜復雜，一旦跨線故障出現(xiàn)，保護系統(tǒng)會立刻出現(xiàn)誤動或者錯動。為此，應當采用兩回線路的六組的電氣量計算出阻抗值，保障保護動作的正常運行。

（二）分相電流縱差保護

分相電流縱差保護作為同桿雙回線路繼電保護系統(tǒng)中能夠?qū)崿F(xiàn)最高效益的保護形式，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。分相電流縱差保護中系統(tǒng)負荷及振蕩不僅不會對保護系統(tǒng)產(chǎn)生影響，還能準確判斷系統(tǒng)中故障的位置，能有效提高保護系統(tǒng)的實際效益。下圖1是分相電流縱差保護結(jié)構(gòu)圖。

圖1：分相電流縱差保護結(jié)構(gòu)圖

（三）橫聯(lián)差動保護

橫聯(lián)差動保護裝置是一種不需要依賴額外通信保護裝置的，在同一側(cè)使用雙回線電流的裝置。橫聯(lián)差動保護根據(jù)電流的方向?qū)嵤┡袛?，一般情況下可分為：橫練方向差動保護、電流平衡保護這兩大類型。橫聯(lián)差動保護裝置必須借助雙線路的電氣量才能順利完成保護工作。

（四）基于六序分量的保護

當同桿雙回線路繼電保護系統(tǒng)使用六序分量保護方式時，可以將雙回線路的對稱分量分為同序量與反序量這兩個類型。六序分量對改組行的診斷有嚴格的先行條件，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形式，這時同桿雙回線路的幅值和相位關系是彼此獨立的。還應保障保護安裝位置的序電壓故障分量達到整個線路的保護要求，對于故障分量和序電流故障分量間的關系也要有深刻清楚的了解，保證保護裝設位置至系統(tǒng)中性點間的阻抗值符合要求。在此時選相可提高保護系統(tǒng)靈敏性，使其免受短路點過渡電阻造成的影響。

（五）縱聯(lián)零序保護

縱聯(lián)零序保護是同桿雙回線路在繼電保護裝置中的主要應用形式之一，在配電網(wǎng)系統(tǒng)職工發(fā)揮著至關重要的作用?？v聯(lián)零序保護在實際應用時，能夠迅速做出反應，目前被廣泛應用在國內(nèi)外眾多的電力保護系統(tǒng)中。然而當縱聯(lián)零序處于保護狀態(tài)時，同桿雙回線路之間的互感效應容易對繼電保護系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成負面影響；在縱聯(lián)零序保護條件下，故障選相跳閘功能較難實現(xiàn)，也無法保障電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性。

（六）工程應用

目前，同桿雙回線路繼電保護在我國配電網(wǎng)系統(tǒng)中已經(jīng)取得廣泛應用，并且取得良好的應用效果。在實際發(fā)展建設過程中，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工作原理。如果采用2300kv電壓等級同桿雙回線路保護系統(tǒng)，該電壓等級在應用同桿雙回線路繼電保護后系統(tǒng)一旦發(fā)生故障基本能在第一時間確認改組行位置，其應用有流域提高該等級配電網(wǎng)的實際效益。

結(jié)束語

繼電保護系統(tǒng)運作過程中，要想提高同桿雙回線路繼電保護系統(tǒng)的實際效益，應該首先了解同桿雙回線路繼電保護裝置的相關特點，有針對性地實施可靠保護，才能促進應用效益的提高?？傊?，同桿雙回線路繼電保護系統(tǒng)對于配電網(wǎng)系統(tǒng)具有無可替代的作用。

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