弱饋保護原理及其應(yīng)用分析

摘 要：電網(wǎng)線路單側(cè)有電源而對側(cè)是弱電源甚至沒有電源情況下，在線路上發(fā)生故障時弱電一側(cè)可能由于無法啟動，造成保護拒動。弱饋保護為此問題提供了解決方案。文章結(jié)合電網(wǎng)調(diào)度運行工作，對弱饋保護原理進行了分析，對弱饋保護實際投入情況進行了總結(jié)，有助于調(diào)度員把握事故情況，合理分析事故。

關(guān)鍵詞：弱饋；縱聯(lián)保護；動作邏輯；電網(wǎng)調(diào)度

縱聯(lián)保護按照保護動作原理可分為：差動縱聯(lián)保護（比較兩端全量）、縱聯(lián)方向和縱聯(lián)距離保護（比較兩端邏輯量）。在輸電線路投入縱聯(lián)保護情況下，針對線路單側(cè)有電源而對側(cè)沒有電源，或兩側(cè)一端為大電源端、一側(cè)為弱電源端的情況下，在線路上發(fā)生故障時弱電一側(cè)可能由于無法啟動，造成保護拒動。差動縱聯(lián)保護能解決弱饋線路存在的問題，即在弱饋方式下保護可以正確反映故障并快速切除，因此無所謂弱饋功能；而縱聯(lián)方向和縱聯(lián)距離保護的弱饋功能適用于特殊方式下線路的弱電源側(cè)，可確?？v聯(lián)保護達到全線速動的目的。

1 弱饋保護原理

對于環(huán)網(wǎng)運行的電網(wǎng)，正常情況下線路兩端都是強電源，如果發(fā)生故障，兩端都會提供足夠大的故障電流，從而使縱聯(lián)保護能夠快速出口切除故障。但如果有一端是弱電源甚至沒有電源，線路發(fā)生故障，強電源側(cè)保護啟動發(fā)信，而弱電源側(cè)保護不能啟動，所以只能靠對側(cè)遠方啟動本側(cè)發(fā)信。強電源側(cè)保護判為正方向故障則發(fā)信，但是由于弱電源側(cè)保護不能感受足夠的故障電流，不足以讓保護裝置明確判斷出是否該動作，無法發(fā)信，所以弱電源側(cè)無法發(fā)信，閉鎖了兩側(cè)保護出口，使得縱聯(lián)保護不能出口切除故障。

投入弱饋保護功能，當(dāng)線路區(qū)內(nèi)故障對側(cè)保護啟動發(fā)信，由于本側(cè)保護不能啟動，所以只能靠對側(cè)遠方啟動本側(cè)發(fā)信。對側(cè)保護判為正方向故障則對側(cè)發(fā)信，由于本側(cè)保護不能感受故障分量，正方向元件不能動作，無法實現(xiàn)保護發(fā)信，但是由于線路故障會造成本側(cè)母線電壓下降，滿足了弱饋保護出口條件，強迫發(fā)信，兩側(cè)保護裝置都可收信則跳閘出口，使得故障由縱聯(lián)保護切除。

2 弱饋保護動作邏輯

弱饋保護邏輯用于當(dāng)保護裝置背后的電源太弱以致無法起動距離保護的情況。比較兩端邏輯量的縱聯(lián)保護按信號類型可分為閉鎖式和允許式。下面就對這兩種縱聯(lián)保護動作邏輯分別進行分析。

2.1 閉鎖式縱聯(lián)保護動作邏輯

弱饋側(cè)保護啟動時，同時滿足以下所有條件時（弱饋側(cè)保護不啟動時，滿足（1）、（2）），弱饋側(cè)保護快速停信，可以保證強電源側(cè)保護快速出口。

（1）收到閉鎖信號5-7ms；（2）至少有一相或相間電壓低于0.5Un；（3）保護正方向和反方向元件均不動作。

2.2 允許式縱聯(lián)保護動作邏輯

弱饋邏輯開放后，收到允許信號同時低電壓元件動作且反方向元件不動，則瞬時跳閘，同時將收到的允許信號回送到對側(cè)，以加速對側(cè)跳閘。

弱饋側(cè)保護啟動時，同時滿足以下所有條件時，弱饋側(cè)保護快速發(fā)允許信號，可以保證強電源側(cè)保護快速出口。

（1）收到允許信號5-7ms；（2）至少有一相或相間電壓低于0.5Un；（3）保護正方向和反方向元件均不動作。

弱饋側(cè)保護不啟動時，無論閉鎖式還是允許式，其原理相同，因保護不啟動，則根本不流轉(zhuǎn)故障判斷程序，也就不所謂正方向和反方向元件的動作情況，但正常程序中可以判斷電壓降低情況，故可以保證快速切除故障。

3 弱饋保護投入分析

3.1 正常方式下弱饋投入影響分析

（1）線路兩側(cè)不允許同時投入弱饋保護。當(dāng)線路遠端區(qū)外發(fā)生故障時，兩側(cè)保護可能正反向元件都不動作，而低電壓或電流條件滿足，若雙端均投入弱饋保護，可能會導(dǎo)致反方向側(cè)保護誤停信而使保護誤動作。正常情況下，線路單側(cè)投入弱饋保護是沒有什么后果的。

如圖1，線路AB兩側(cè)都投入弱饋，那么若BC線路發(fā)生高阻接地或更遠電氣距離處發(fā)生故障，若電流突變均達到AB保護低啟動值，未達到高啟動值即未進入故障判斷程序，那么此時兩側(cè)均向?qū)?cè)發(fā)閉鎖信號，但由于判斷不出正方向和反方向，故滿足了弱饋停信的條件，使得誤動；若只B側(cè)保護投入弱饋，若發(fā)生上述故障，A側(cè)會一直發(fā)送閉鎖信號，使得兩側(cè)均不動作，即不會誤動。

（2）一般單回或雙回線路的終端站均需投入弱饋保護，雙回線投入弱饋的原因為防止其中一條線路臨時停運后，另一條線路仍可以保證有足夠的靈敏度。對于有一進一出線路的變電站，其進線投入弱饋，其出線一般不投入弱饋。

3.2 線路充電母線狀態(tài)下弱饋投入影響分析

線路正常運行，兩側(cè)開關(guān)在合閘位置，一側(cè)空充母線（即無法提供故障電流），若空充母線側(cè)未投入弱饋功能，當(dāng)發(fā)生故障時，強電源側(cè)判斷為正方向故障而停信，因為流過弱電源側(cè)的故障電流不再與通常雙端電源線路故障時相同，無法提供足夠的故障電流，那么在對側(cè)遠方啟信后會一直向?qū)?cè)發(fā)出閉鎖信號，使主保護失去作用，只能靠后備保護實現(xiàn)故障切除。若空充母線側(cè)保護投入弱饋功能，那么發(fā)生故障時該弱饋功能能夠停信，從而保證故障快速切除。

4 結(jié)束語

弱饋保護的功能主要用于解決終端線路故障時，弱電源側(cè)的保護由于故障特征不明顯，正方向元件不能動作從而導(dǎo)致兩側(cè)縱聯(lián)保護都不動作的情況，是電力系統(tǒng)繼電保護中常見的問題。文章對弱饋保護的原理、動作邏輯和實際投入情況進行了總結(jié)，對于電網(wǎng)調(diào)度員而言，設(shè)備故障時保護動作情況是處理事故最重要的依據(jù)之一，熟悉弱饋保護的工作原理，才能在事故處理中正確地把握好處理原則，正確處理事故。

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