500kV线路继电保护的应用思考

刘 臻

（国网四川省电力公司检修公司，四川 成都 610000）



500kV线路继电保护的应用思考

刘 臻

（国网四川省电力公司检修公司，四川 成都 610000）

摘 要：电力企业作为基础能源单位，其运行质量关系到国计民生。随着人民生活质量的提高，用电需求量增大，使得输电线路的输电量也相应地增加，500kV高压线路面临电能传输量不断增加的挑战，为了提高电能传输的安全系数，在500kV高压线路上安装了继电保护装置，以对线路运行起到一定的保护作用。但是，500kV输电线路运行中，继电保护装置往往会存在各种安全隐患而无法起到线路保护作用，这就需要针对相关问题进行研究，并提出有效的应对措施。本论文着重于探究500kV线路继电保护的应用。

关键词：500kV线路；继电保护；线路保护；应用

中国电力体制改革促进了电力企业的快速发展，随着电网覆盖面越来越大，高压输电线路的电能传输质量受到高度重视。高压输电线路由于系统容量以及输电参数具有特殊要求，加之输电线路承担着电能长距离传输的任务，给输电线路的维护工作加大了难度。500kV输电线路要发挥优势，就要确保继电保护工作落实到位。

一、继电保护装置的运行原理

继电保护装置，是电力系统运行中为了确保整个输电线路不会因局部设备故障而受到影响而安装的保护装置。如果输电线路中某一电力设备发生故障，继电保护装置就会将故障信息迅速传输给调动中心，同时发出警报。继电保护装置在故障发生时，也会启动应急措施以对电力系统实施保护。

继电保护装置的运行原理，就是输电线路运行中出现异常，电气量就会有所变化，其他的物理量也会有所变化。此时，继电保护装置就会对电力系统的故障问题做出判断，并向局里最近的断电器发出指令，窃电输电线路上的故障设备，确保整个的电力系统能够正常运行。

继电保护装置的这种断电处理方式可以降低由于故障设备影响而带来的损失，能够确保输电线路正常运行，满足电能用户的持续用电需求。此外，继电保护装置对输电线路还起到监督控制的作用。如果输电线路上所连接的设备出现异常，继电保护装置会迅速做出判断并启动应急方案，根据异常情况采取相应的措施，以减少由于设备故障而造成的损失。

二、500kV输电线路的继电保护

500kV输电线路为高压输电线路，且优点在于，不仅线路设计结构合理，而且输电可靠，可以实现远距离电能传输。500kV输电线路运行的安全稳定性关系到电力系统的运行质量，因此，对500kV输电线路实施必要的保护措施是非常必要的。目前的500kV输电线路运行中所采用的保护措施有三种，即光纤通信方式的保护、同杆双回线路保护、远方跳闸保护。

（一）光纤通信方式的保护

中国在20世纪90年代就已经将光纤技术应用于电力系统中，主要是用于传输各种数据。500kV电力输电线路所连接的继电保护装置运用光纤技术，可以确保数据信号安全可靠地传输，以提高抗干扰能力。500kV电力输电线路的继电保护装置采用光纤复用通信方式实施保护，就是采用复用通道实施保护。同步数字系列光传输网承担提供复用通道的责任，使得继电保护装置的保护能力增强。但是，在具体应用中依然会存在一些问题亟待解决。比如，光纤通信方式的保护在结构设计上较为复杂，使得施工困难，而且不利于性能的维护。采用光纤通信方式的保护技术尚处于初期阶段，技术还没有完全成熟，就必然会存在产品质量问题，当保护装置在运行中，就难免存在安全隐患问题。光纤通信方式的保护，一个接口连接一条保护通道，成本相对较高。这就意味着，要对光纤通信方式的保护以完善，就要对接口连接技术以改进，使得接口能够连接多个装置，图1为光纤通信保护器。

（二）同杆双回线路保护

500kV电力输电线路以双回线路取缔单回线路，虽然输送电能的效率提高了，但是，传输功率也相应地增加了，这就需要对500kV电力输电线路生死更好的保护措施才能够确保线路安全稳定地运行。当500kV电力输电线路所连接的电力设备产生故障，就要在最短的时间内将故障线路切断，以降故障给输电线路所造成的损失降到最低。从长远的角度而言，500kV电力输电线路在输送电能的容量、电能传输效率以及所能够获得的经济效益方面，都具有一定的优越性。但是，由于同杆双回线路的导线数量较多，且导线之间的距离比较近，加之输电线路运行中可以采取多种运行方式，就容易在输电线路运行中造成操控困难。这就需要输电线路以及继电保护装置的操作人员具有较高的操作技术，以避免由于操作上出现失误而造成估量后果。为了避免类似的问题发生，可以采取跨线操作的方式，通过分相电流差动纵联保护提高继电保护装置动作的准确率。在同杆双回线路保护装置的应用中，要求操作人员能够不仅技术熟练，而且还要能够充分利用重合闸，以在故障发生的时候，能够快速找到故障源并采取有效的维修措施。

（三）远方跳闸保护

500kV电力输电线路的保护，除了要采取纵联保护措施之外，还要实施必要的接地保护。纵联保护为全相速动保护，接地保护为三段式保护，此外，还要根据输电线路运行需要，采取相应的后备保护措施，反时限零序保护或者定时限零序方向电流保护都可以发挥有效的保护功能。如果500kV电力输电线路处于失压状态，就要确保后备保护功能能够自动启动，且具有选择性。因此，500kV电力输电线路的继电保护中，应用远方跳闸保护装置是非常必要的，不仅在应用中安全可靠，而且还可以充分发挥判别功能，以对远方跳闸回路发出正确指令，就地判别故障点，并通过远方跳闸回路的自动切换，使得故障装置能够停止运行。

三、500kV线路继电保护措施

（一）500kV线路的光纤技术保护措施

通常500kV电力输电线路的继电保护都会采用光纤技术。光纤技术具有快速传输的特点，而且不会受到电磁波干扰，光纤接口具有兼容性。从电网运行情况来看，光纤技术具有很强的电网管理能力，不仅可以实现网络扩展，而且具有较强的网络自愈功能。光纤技术的兼容形式其他材料所无法比拟的，特别是处于变电站附近，强大的磁场并不会对光纤材料造成干扰。即便是光纤设备处于短时间停止工作状态，对快速瞬变脉冲群也具有很高的抵抗性［5］。当电力系统处于运行状态的时候，射频发射机会产生传到干扰，频率范围在10千赫之80兆赫之间，此时，很多的电子设备都会不同程度地受到干扰，而光纤设备却具有很高的抗干扰能力。光纤设备还具有很强的抗脉冲磁场干扰的能力。当电力设备运行中而遭受雷击，就会引发暂态脉冲磁场，光纤设备对这种脉冲磁场具有很高的抗干扰度，使得光纤设备的运行不会受到影响。

（二）500kV线路的同杆双回线路保护措施

如果500kV电力输电线路产生跨线永久性故障，为了避免永久性相间故障产生，就要确保两回线路重合闸能够配合得当，以避免对电力系统产生二次冲击。

（三）500kV线路的远方跳闸线路保护措施

500kV电力输电线路产生远方跳闸，需要关注侧开关是否已经失灵。如果是跳开相邻的开关，就是后备动作没有安全启动。跳开相邻的开关后，并不会出现二次失灵问题。如果是由于数据判断错误而导致的远方跳闸，则是由于所传输的数据信息不准确而造成的。

结语

综上所述，由于500kV输电线路运行的过程中，会由于恶劣的电磁环境问题存在而使得继电保护装置难以发挥作用，严重影响了输电线路的维护工作。要确保500kV输电线路安全稳定地运行，就要针对500kV输电线路的继电保护问题进行研究。

参考文献

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［2］李君宏，陈海军.750kV输电线路系统特性对线路保护的影响［J］.电子设计工程，2011，19（14）：82-85.

［3］高金锴，董红，程文英.继电保护二次回路隐患排查及防范［J］.吉林电力，2011，9（2）：89-90.

［4］童洁，陈晓刚，侯伟宏.智能变电站不停电电力系统继电保护校验技术［J］.水电能源科学，2012，30（7）：218-121.

［5］申芸.浅析500kV线路保护的远方跳闸功能［J］.科技风，2010（23）：277-278.

中图分类号：TM77

文献标识码：A