超高壓線路微機(jī)保護(hù)的選相問(wèn)題

張世昌（國(guó)網(wǎng)哈爾濱供電公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

超高壓線路微機(jī)保護(hù)的選相問(wèn)題

張世昌
（國(guó)網(wǎng)哈爾濱供電公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

現(xiàn)如今，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和電力線路呈現(xiàn)出一定的復(fù)雜形式，如果在超高壓電力線路運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)了選錯(cuò)相的問(wèn)題，必然會(huì)直接引起電力事故。為了對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)和完善，相關(guān)的工作人員應(yīng)該對(duì)微機(jī)保護(hù)工作原理進(jìn)行深入介紹和掌握，同時(shí)對(duì)選相問(wèn)題進(jìn)行明確，找到科學(xué)合理的保護(hù)方式。本文筆者主要對(duì)超高壓線路微機(jī)保護(hù)的選相問(wèn)題進(jìn)行闡述，僅供參考。

線路保護(hù)；選相；重合閘；微機(jī)保護(hù)

電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中很容易出現(xiàn)一些電力故障問(wèn)題，其中比較典型的就是單相的故障問(wèn)題。一些類型的輸電線路都是以重合閘的形式為主，然后采用單重方式或者是相關(guān)的特重方式。線路保護(hù)工作的重要性日益突出，如果單相出現(xiàn)問(wèn)題則線路可能會(huì)出現(xiàn)中斷供電的問(wèn)題，如果是相對(duì)比較重要的線路，則可能會(huì)對(duì)電力線路的穩(wěn)定性進(jìn)行明確，同時(shí)還可能會(huì)給整個(gè)電力系統(tǒng)造成較大的沖擊。因此，工作人員在處理電力系統(tǒng)故障時(shí)，應(yīng)該對(duì)選錯(cuò)相問(wèn)題進(jìn)行重視。

1 實(shí)例分析

某市層發(fā)生三次保護(hù)選相的故障問(wèn)題，其中主要是以動(dòng)作錯(cuò)誤為主。除了這次故障問(wèn)題比較明顯之外，還有幾次類似的故障問(wèn)題，具體來(lái)說(shuō)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.1 某220kV電力線路出現(xiàn)了短路故障，近故障點(diǎn)側(cè)端的三跳后不重合。在電力故障出現(xiàn)的時(shí)候，主要采用的是特重方式，而且電力設(shè)備主要采用的是標(biāo)準(zhǔn)的WXB型號(hào)。

1.2 某550kV線路的接地設(shè)備出現(xiàn)了嚴(yán)重的故障問(wèn)題，其中比較典型的就是發(fā)展性故障問(wèn)題，近故障點(diǎn)側(cè)端的306ms后高頻零序保護(hù)單挑重合。

1.3 另外一個(gè)220kV線路的A相也出現(xiàn)了嚴(yán)重的故障問(wèn)題，在側(cè)變電站的另外一條線路中也會(huì)出現(xiàn)了同樣的故障問(wèn)題。懸挑三相也不重合，采用先單跳后三跳的方式來(lái)進(jìn)行。

2 常用選相原理分析

出現(xiàn)嚴(yán)重的事故之后，研究人員對(duì)出現(xiàn)故障的電力線路進(jìn)行詳細(xì)地檢查。出現(xiàn)故障的主要原因就是保護(hù)選錯(cuò)相。保護(hù)相本身存在著嚴(yán)重地缺陷，同時(shí)，選相中主要是由于線路的組合形式出現(xiàn)了明顯的變化。具體來(lái)說(shuō)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：

2.1 阻抗選相分析。從重合閘的選相中可以看出，選相原理基本上都是帶零序的阻抗選相。線路微機(jī)保護(hù)時(shí)，要輔助阻抗選相。這種選相形式的靈敏度明顯不夠，一旦出現(xiàn)大電流的線路故障問(wèn)題就會(huì)造成嚴(yán)重地零序誤動(dòng)?？梢?jiàn)，對(duì)阻抗選相進(jìn)行分析不僅可以提升超高壓線路微機(jī)保護(hù)的整體效率，還可以減少電力線路的故障問(wèn)題的出現(xiàn)。

2.2 電流圖變量選相分析。突變量選相是現(xiàn)如今微機(jī)保護(hù)工作所應(yīng)用的最為重要的選相原理。在電力線路故障發(fā)生的初期，這種選相原理在應(yīng)用的過(guò)程中本身的靈敏度相對(duì)較高，但是在故障發(fā)生的中后期，其靈敏度就無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。如果堅(jiān)持采用這種突變量選相就會(huì)出現(xiàn)一定的誤選的現(xiàn)象。其中比較典型的就是上述第三種故障類型，如果遇到這種情況就應(yīng)該從微機(jī)保護(hù)方面進(jìn)行考慮。

2.3 電壓變化量選相分析。工作電壓變化量選相的原理就是應(yīng)用電壓運(yùn)行中的各種不同的可變因素。實(shí)際的選相很容易受到客觀因素的影響，如果周圍的某種因素出現(xiàn)了錯(cuò)誤的現(xiàn)象，就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)相的現(xiàn)象。采用電壓變化量選相的過(guò)程中，一旦出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象，電壓的變化量也會(huì)不超過(guò)2V。因此，要想達(dá)到一種精確的形式具有一定的難度。

3 解決選相問(wèn)題的具體措施

對(duì)于選相問(wèn)題來(lái)說(shuō)，這方面內(nèi)容一直是技術(shù)人員研究的重點(diǎn)，接下來(lái)，筆者主要對(duì)解決選相問(wèn)題的幾點(diǎn)方法和措施進(jìn)行深入介紹和淺要分析：

3.1 大力推廣線路光纖縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。光纖的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)和專門的選相元件之間存在著密切的聯(lián)系，通常情況下，保護(hù)元件本身就具備正確的選相功能。只不過(guò)這種保護(hù)通道在應(yīng)用的過(guò)程中投資量相對(duì)較大，短線路結(jié)構(gòu)已經(jīng)被應(yīng)用到電力系統(tǒng)中。但是長(zhǎng)線路的使用范圍還不夠廣泛。其中光纖通道和保護(hù)裝置的聯(lián)合使用的方式在逐步推廣，使用光纖縱差形式已經(jīng)成為一種普遍的趨勢(shì)。

3.2 利用高頻通道解決選相問(wèn)題。采用高頻通道的形式，主要是在判定傳遞方向的過(guò)程中，對(duì)相關(guān)的信息進(jìn)行傳遞。一些選相原理無(wú)法對(duì)顯示的故障問(wèn)題進(jìn)行解決，主要是由于線路主要分布在單側(cè)。如果兩側(cè)能夠配合使用，必然會(huì)科學(xué)合理地解決問(wèn)題?？梢?jiàn)，采用高頻通道的形式來(lái)解決選相問(wèn)題是一種有效的途徑。具體來(lái)說(shuō)應(yīng)該做到以下兩個(gè)方面：第一，在已有的保護(hù)基礎(chǔ)上增加高頻通道。在選相元件的相同方向上增加選相通道，并且結(jié)合特重方式，如果檢測(cè)到相應(yīng)的故障問(wèn)題，就可以在短時(shí)間內(nèi)發(fā)出閉鎖信號(hào)。禁止對(duì)側(cè)三跳，但是不能閉鎖本側(cè)。但是在實(shí)際的應(yīng)用中也存在著一定的風(fēng)險(xiǎn)性。實(shí)現(xiàn)的方案比較多，增加高頻通道的數(shù)量是比較常見(jiàn)的，在實(shí)際的運(yùn)用中，可以提升保護(hù)的可靠性，另外，特重方式也會(huì)起到相應(yīng)的保護(hù)作用。但是，在實(shí)際的應(yīng)用中并沒(méi)有直接采用過(guò)這種方式，只是一種可供參考的具體方法。第二，使用分相高頻保護(hù)。通常情況下，一個(gè)保護(hù)單元往往會(huì)關(guān)聯(lián)一相故障，各種不同類型的保護(hù)元件，只有和對(duì)側(cè)相配合，同時(shí)采用發(fā)信機(jī)設(shè)備來(lái)組成三跳回路，其中重合閘主要采用單重方式。

3.3 在保護(hù)選相失敗的延時(shí)階段增加一些判據(jù)。在保護(hù)選相失敗的延時(shí)階段增加一些判據(jù)，如直接比較三相電流幅值或比較三相電流故障前后的差值，這樣就不會(huì)出現(xiàn)錄波圖上明顯看出哪相故障的情況誤選相。

3.4 對(duì)阻抗選相進(jìn)一步改進(jìn)。對(duì)阻抗選相進(jìn)一步改進(jìn)。把短路阻抗中的感性分量分出來(lái)，直接比較電抗，然后加上小門檻值的相電流故障前后差值（閉鎖，電抗門檻值可用1.05倍線路電抗。這樣既可以避免過(guò)渡電阻的影響，又可以使大電流接地時(shí)不誤動(dòng)，還可以在一定程度上避免區(qū)外同時(shí)發(fā)生故障時(shí)誤選。門檻值用線路電抗不會(huì)出現(xiàn)可靠性問(wèn)題，假如在非常接近對(duì)側(cè)站的地方發(fā)生故障，對(duì)側(cè)的獨(dú)立快速保護(hù)會(huì)很快跳開(kāi)，本側(cè)就非常容易選出相。這觀點(diǎn)只是作者從理論上的推斷，沒(méi)有做過(guò)詳細(xì)的故障分析基礎(chǔ)研究，也許這一觀點(diǎn)有許多不足，有賴于各位專家進(jìn)一步完善。

結(jié)語(yǔ)

總之，隨著微機(jī)保護(hù)的發(fā)展，選相功能的進(jìn)一步完善勢(shì)在必然。作者相信更完善的選相原理，更完美的選相元件組合方案將在未來(lái)的微機(jī)保護(hù)中出現(xiàn)，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行服務(wù)。

[1]李偉.相間接地故障時(shí)常規(guī)選相元件動(dòng)作行為分析及改進(jìn)措施[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2012（03）.

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