配電線路無通道保護分析

侯 躍

內(nèi)蒙古烏蘭察布電業(yè)局集寧供電分局，內(nèi)蒙古烏蘭察布 012000

1 配電線路無通道保護發(fā)展

配電線路共有兩種功能，一種就是把降壓變電站的電能輸送到配電變壓器，另一種就是把配電變壓器的電電能輸送到用電客戶。配電線路又有高壓配電電路和低壓配電線路之分，高壓配電線路的電壓為3.6kV～40.5kV，低壓配電線路的電壓一般不超過1kV，同時頻率要小于1 000Hz，直流電壓小于1 500V。配電線路的建設，對安全問題特別重視，各項安全指標都必須符合相關的技術標準和規(guī)范；同時，配電線路的供電連續(xù)性也是一個需要確保的方面，如果沒有良好的連續(xù)性，對于生產(chǎn)和生活都會造成重大的影響；另外，處于經(jīng)濟效能方面的考慮，減少配電線路的損耗，提高配電線路的輸電效率，高可靠性輸送優(yōu)質(zhì)電能是電力系統(tǒng)發(fā)展非常重視的方向。

電能對于經(jīng)濟和社會發(fā)展來說是一個重要的能源，而配電線路又是輸送電能的重要環(huán)節(jié)之一。正是由于配電線路具有這么重要的地位，配電線路的運行維護就顯得格外重要。因此，為保證供電可靠性，預防線路故障發(fā)生，需要對配電線路進行定期巡視檢查，準確掌握配電線路的實際運行狀況，及時發(fā)現(xiàn)、及時處理安全隱患。我們目前采取的方式是投入大量的人力和物力，無論是工作效率、工作質(zhì)量，還是資源配置、資金供給，付出都是很昂貴的。

所以，為解決這一系列新的問題，需要在配電線路的建設以及運行維護方面應用新技術，采用新的保護措施。我們到目前為止已經(jīng)掌握了非常先進的配電線路無通道保護措施，大大提高了工作效率，節(jié)省了大量的建設成本，并且解放了大量的勞動力。

配電線路無通道保護的工作原理并不復雜，其簡單的描述就是故障線路斷路器跳閘后，相對的一端識別工頻電氣量進行速動，與傳統(tǒng)的配電線路保護手段相結(jié)合，大大提高了保護的速度。之所以叫做無通道保護，就是因為其不需要有專門的通道，就能夠?qū)崿F(xiàn)相應的功能。

傳統(tǒng)的配電線路保護方法，最大的缺點就是隨著靠近電源距離的縮減，其保護動作切除時間越長，系統(tǒng)產(chǎn)生的相應的負荷也就越大，這就迫切提出了一個新型的課題，在這種情況下，是否能夠使保護動作切除時間加快，從而正確保護系統(tǒng)。于是就產(chǎn)生了通過假設必要的通道，根據(jù)兩端的電氣量的具體的信息數(shù)值來實現(xiàn)電力系統(tǒng)保護的功能。但是另一個缺點相伴而生，那就是如此大的假設設備耗費的資金也就相應的提高了，不符合經(jīng)濟效率的原則。而后，人們就在想，是否能夠不假設通道來對電力系統(tǒng)進行保護。

隨著科學技術的不斷發(fā)展，經(jīng)過不斷的科學實驗和研究，無通道保護的設想已成為現(xiàn)實。無通道保護的發(fā)展，在理論上取得了很大的成功，并在實驗層面上取得了成功。但是，面對具體的問題還是需要不斷的攻堅克難，不斷的完善其功能，更好的服務于電力系統(tǒng)。

2 配電線路無通道保護的應用

隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展以及人民生活水平的不斷提高，全社會用電量在不斷增加，并且人們對于電力供應連續(xù)性的要求越來越高，進一步完善電力系統(tǒng)繼電保護，保證電力系統(tǒng)的可靠性就成了當務之急。這必然導致新技術代謝舊技術的時間頻率也越來越高，以往我們運用的時限配合的電力系統(tǒng)繼電保護方案，對于當前電力系統(tǒng)的發(fā)展，已經(jīng)感受到了很大的阻礙和限制作用，其對故障的處理相對而言比較慢，大大加重了系統(tǒng)的負荷，系統(tǒng)長時間處于這種負荷下，不僅對系統(tǒng)本身會造成一定的傷害，而且會嚴重影響電力系統(tǒng)運行的連續(xù)性，從而使可靠性降低。而配電線路無通道保護，就是解決這一問題的最好方案之一。

無通道保護進一步提高了配電網(wǎng)絡的繼電保護動作速度，加大了配電網(wǎng)絡的保護范圍。

對于沒有分支的配電線路，無通道保護比較簡單，其主要是甄別線路兩端斷路器的狀態(tài)，據(jù)此來進行下一步的行動，一端的線路若是發(fā)生了故障，那么電流以及三相電壓將會不對稱運行，我們通過相應的手段獲取這樣的信號，并以此來進行操作，直到故障切除，兩端的電流又會回復平衡對稱的工作狀態(tài)，其實現(xiàn)原理是憑據(jù)對稱分量的變換能夠產(chǎn)生正序、負序以及零序的故障分量，根據(jù)這樣的分量才確定斷路器的狀態(tài)，通過這樣的判斷，實際上兩端的斷路器斷開時間是有先后之分的，但使用了這種防范后，我們很快就能判別出一端斷路器的狀態(tài)，以此來排除故障，恢復其平穩(wěn)的運行狀態(tài)。其運用的原理就是一端的斷路器如果發(fā)生了故障，那么故障線路的非故障相電流為0的特點。

綜上所述，我們就不難看出配電線路無通道保護的優(yōu)點：其一，不用等到一端發(fā)生故障對這一端已經(jīng)發(fā)生了實際上的干擾才能認識到情況，只需要對另一端的狀態(tài)進行判別診斷就可以，判斷方法只利用單端的電氣量作為判據(jù)，如果電氣量和正常運行值比較存在著差別，那么無通道保護措施就可以根據(jù)這樣的情況對其提供進一步的保護，判別很簡單，不需要利用許多先進的技術和設備，也不用架設那么多的通道，只需要我們在一端判別另一端的具體運行情況，操作簡單方便；其二，速度快。通過對一端故障線路的非故障相電流的判別，可迅速采取相應措施；其三，對非對稱性故障判別準確。由于非對稱性故障發(fā)生時，三相電壓以及電流的變化明顯，以產(chǎn)生的正序、負序以及零序相電流為判據(jù)，對非對稱性線路故障情況判別更加準確。

對于有分支的配電線路，無通道保護比較復雜，因為這種模式的配電線路發(fā)生故障時，線路的非故障相電流不是0，因此，就不能按照上述的方法來解決。有分支配電線路無通道保護的解決方法，基本思想就是：支線的配電線路發(fā)生故障時，該端的斷路器相應會發(fā)生變化，這種情況就引起了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性變化，使得系統(tǒng)的非故障相電流產(chǎn)生了突變，這種突變本身具有時間特性，過電流方向保護存在著時間延遲，另一端各線路的跳閘時間也不相同，這就造成了另一方向繼電器產(chǎn)生突變量的時間不一樣，通過這個時間就可以確定故障區(qū)間。

以上就是有無分支兩種無通道保護模式的作用原理，目前已經(jīng)在日常的電力系統(tǒng)保護中發(fā)揮了重大作用，隨著不斷的遇到新問題，不斷的解決新問題，無通道保護技術會不斷的深化和完善，造福于我們電力系統(tǒng)保護方面。最后簡單的單端電氣量的方法被學者們應用到了無通道保護當中，這種方法結(jié)構(gòu)簡單、操作也便利，對故障的排除效果也相當好，隨著科學技術的越來越進步，配電線路無通道保護在取得理論成果的的基礎上，其他一些具體的實用性的無通道保護模式也在不斷的開發(fā)當中，例如有分支的配電線路無通道保護就在不斷的完善和發(fā)展當中?？茖W的進步，總是體現(xiàn)在人們的生活水平和建設手段上，電力系統(tǒng)保護的進步，實際上就體現(xiàn)了這樣的科學性。本文旨在通過對配電線路無通道保護的淺析，來引導人們關注配電線路無通道保護，以期這種科學的電力系統(tǒng)保護措施能夠被更廣泛的應用。

3 結(jié)論

配電線路的無通道保護，是在傳統(tǒng)的時限配合式的電力系統(tǒng)保護的基礎上不斷發(fā)展起來的，先是假設通道設備對電力系統(tǒng)進行保護，但是考慮到電力系統(tǒng)發(fā)展的速度越來越快，以及假設成本的費用越來越高，這就導致了原來傳統(tǒng)的方法已經(jīng)不能適應現(xiàn)在電力發(fā)展的需要。于是，無通道的保護方式就成為發(fā)展方向，越來越多的專家和學者都在進行無通道保護的研究，

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