500kv线路保护通信方式及优缺点分析

500kv线路保护通信方式及优缺点分析

1李焱2钱婧3刘亚楠

1李焱2钱婧3刘亚楠

（1国网河北省电力公司检修分公司河北石家庄050051；2国网河北省电力科学研究院河北石家庄050021；3国网冀北电力有限公司兴隆县供电分公司河北承德067300）

摘要：本文分析了500kV线路的继电保护方式，通过分析可知各种保护方式都具有优缺点，既相辅相成，又互相独立，因此，我们在实际选用继电保护方式时，要进行综合分析，取利避弊，提高500kV线路继电保护的安全性。此外，还要对其进行定期维护，降低故障发生率。

关键词：500kV；光纤复用通信方式；同杆双回线路继电保护；远方跳闸保护

一、500kV线路保护的必要性

在近年来国家电网系统的快速发展背景之下，一大批新建500kV变电站开始投入到系统运行当中，带动着500kV电网的迅速发展。截至目前，可以说500kV变电站已经成为了多个省市地区电网系统的主网架构成要素，在西电东输等跨区域性的联网运行中始终占据着举足轻重的地位。从新建500kV变电站运行的角度上来说，结合相关的实践工作经验来看，在运行线路接入条件下，既有运行线路两侧变电站必须要通过线路更新升级以及保护改造的方式，与新建变电站的保护相适应。

二、500KV线路继电保护方式

1、光纤复用通信方式

SDH光纤技术已经在电力系统中应用了十几年。在传输继电保护信号时，光纤技术具有很多优点，如抗感应过电压、抗磁钢干扰、可靠性高、输电线路运行状态不能对其产生影响等优点。500kV高压输电线路中的光纤复用通信继电保护方式，由SDH(同步数字系列)光传输网提供通道，可采用复用2Mhit/，通道的保护方式。但是，此种装置在实际应用中还存在一定的问题，比如实施困难、连接复杂、不易维护等。由于这种装置在生产过程中可能存在一些技术问题，导致其在实际应用中出现管理盲区，容易发生故障，不能实现网管监控。另外，一条线路保护通道只能和一套接口装置相对应，如果增多通道数量，就会增加相应的成本。因此，为了便于继电保护通信的实施，并提高其装置的可靠性，需要对其进行改进，本文提出了相关建议。以改进SDH设备和保护设备之间的通信接口为切入点，采用多个装置连接口的方式。

继电保护设备的工作原理如下:首先对2Mhit/，的光接口标准进行定义，规定标准之后就可以解决光信号在传输过程中因编码格式、接口速率等不一而出现的不能互通问题。其次，以从前的设计为基础，增加装置接口，这样可以提高设备的使用率和工作效率，进而使电力系统的运行更加稳定。

2、同杆双回线路的继电保护

2.1距离纵联保护

距离纵联保护主要用于克服双回线安装原有距离保护条件下，两回线保护均将线路末端出现两非同名相跨线故障判别为相间故障而造成三相切除的难题。

2.2横联差动保护

此种保护方式的优点是构成简单、易于运行维护、不需要通道等，常用在中低压等级同杆双线回路中。它的缺点是如果存在相继动作区，并且是单回线运行，则保护时，经常出现拒动问题。横联差动保护一般分为两种类型:横联方向差动保护、电流平衡保护。

2.3分相电流差动保护

同杆双回线路中，分相电流差动保护方式应用的比较广泛。两侧电流幅值的大小根据相位进行比较，在同一时间内切除线路两侧故障相。此种保护方式的优点如下所述:系统振荡及负荷不能对其产生影响、工作方式十分简单便捷、不需要输入PT、能准确选相并切除全相及非全相运行出现的故障等优点，并且它在同杆双回线路的跨线故障中适用性良好。所以如果通道条件正常，则需要尽量采取分相电流差动保护方式。

2.4基于六序分量的保护

只有发生故障问题时，才存在六序故障分量，它的幅值和相位关系与正常状态相分离。系统中性点间到保护安装位置的阻抗大小直接影响保护安装位置的序电压故障分量及序电流故障分量问的相位关系，短路点过渡电阻对相位关系不产生影响，选相灵敏度较高。它的接线复杂性、运行方式复杂性与横差保护相类似，因此，如果线路采用单相运行、准三相运行及非全相运行等方式，需要退出六序分量保护。

2.5相继速动保护

相继速动保护是指以单回线路距离保护原理为前提，增添额外保护功能以完成相继速动。相继速动保护可改善距离保护的独立性，具有便于维护、成本较低等优点。在线路尾端出现短路故障问题时，双回线相继速动保护动作要求一定的间隔时间，所以此种保护在中低压线路或故障问题对系统运行安全性干扰较小的线路中比较适用。同杆双回线路输电技术在现代电能传输中应用十分广泛，但是由于同杆双回线之间的距离过短，且双回线路包含的运行方式和导线数量较多，因此，使得同杆双回线路的故障率较高，并且故障类型复杂，降低其保护性能和保护效果。因此，在设计双回线保护配置时，一定要充分考虑运行方式等因素的影响，使设计更加合理，否则容易出现保护设备误动或者是拒动问题，影响电力系统运行安全。

3、远方跳闸线路保护

远方跳闸线路保护有两种工作方式:二取二方式和。取一方式。远方跳闸线路保护的原理:如果RTL(远方跳闸逻辑)检测到监频消失，出现两个慢速通道跳频，便及时发出跳闸命令，也就是“二取二逻辑”;如果某个慢速通道出现问题，退出运行，此时，RTL逻辑将进行跳转，转至“一取一”回路，则监频消失、出现非异常的慢速通道跳频，发出跳闸命令，出口跳闸。正常情况下远方跳闸回路采用就地判别装置构成。当就地判别装置出现故障时或退出运行时，自动切换至采用由RTL构成的远方跳闸回路。

远方跳闸线路保护应用中注意的问题:(1)粳用载波通道的远方跳闸由于载波通道干扰较大，所以为了提高500kV高频保护装置的可靠性，需要安装远跳就地判别装置。(2)然光纤通道十分可靠，但是也不能排除受到干扰而出现误动作的情况，所以需要对光线保护配置就地判别装置。在500kV线路中实际采用远方跳闸保护和接地距离保护相互配合的方式，系统运行正常时采用接地距离保护，而当接地保护装置出现问题时，则立马切换远方跳闸回路。

三、对500kV线路继电保护提出的相关建议

因为变电站附近具有很强的电磁场，如果使用一般材料很容易受到干扰，所以500kV线路保护中，通常使用光纤技术。其具有不可比拟的优点:传输效率高、网络自愈性强大、不易受到电磁波干扰、网络扩展性好、网管能力强大、兼容性高。

如果同杆双回线路出现跨线永久性故障，一定要使两回线路重合闸配合完好，尽量避免由于配合不当而出现重合于永久性相间故障，造成系统。次冲击。另外，在实施的过程中，一定要找到切实可行的方法之后，才能够将其付诸实践。

远方跳闸增加失灵功能没有实际意义，500kV侧开关失灵后，跳开相邻开关的回路并不考虑。次失灵;如果数据判断不够准确，则容易造成更大的损失，测试十分不便。

500kV高压继电保护线路采用的保护措施与保护装置时，要求安全性高、可实施性强、技术含量高、便于管理等。

结束语

本文主要分析了500kv高压线路的三种保护通信方式，分析了每种继电保护方式的优缺点，最后对500kv高压线路的保护措施提出了相关建议，希望提高500kv线路继电保护的稳定性。

参考文献

[1]姚文昊.抚州500kV变电站综合自动化系统典型动作分析与无人值班模式下的优化[D].南昌大学,2014.

[2]胡俊华.500kV输电线路架空地线不同接地方式的分析[D].华北电力大学,2014.