500KV线路继电保护的应用及分析

500KV线路继电保护的应用及分析

杨军

（辽宁省电力有限公司检修分公司）

摘要：电力企业的运行质量与国计民生息息相关，电力单位也越来越重视电力系统的稳定运行，随着用电需求量不断增大，输电线路也需要相应增加输电量。500KV高压线路如何使电能传输量增加，提高传输的安全系数，是当前面临的挑战。在500KV高压线上安装继电保护装置可以起到一定的保护作用，但仍然存在各种各样的安全隐患，从而产生风险，无法在线路运行时起到线路保护作用，所以，对相关问题进行研究，提出相应的应对措施，才能保证高压电线路的安全运行。本文浅谈500KV线路继电保护的应用及分析。

关键词：500kV线路；继电保护；应用；分析

电力企业正在快速发展的过程中，这得益于中国电力体制近年来的改革，电网的覆盖面不断增大，高压输电线路的电能传输质量也成了重中之重。由于系统容量和输电参数的特殊要求，高压输电线路的维护工作难度很大，并且输电线路还需要进行电能长距离传输的任务，这更使得难度增加。确保继电保护工作得以落实，才能发挥500KV输电线路的优势。

一、500kV线路继电保护

500kV线路为高压输电线路，其优点是线路的设计结构合理并且输电可靠，使得远距离电能传输得以实现。500kV线路运行的稳定性与电力系统的运行质量有很大关系，因此，采取必要的措施来保护500kV输电线路是十分必要的。一般可以采取的保护措施有以下三种，即远方跳闸保护、同杆双回线路保护、光纤通信方式保护。

1、保护远方跳闸

500kV线路的保护还需要采取必要的接地保护。远方跳闸保护装置在500kV线路的继电保护中的采用是非常必要的，这不仅可以使判别功能充分发挥，而且还在实际应用中安全可靠。

2、保护同杆双回线路

500kV电力输电线路采用双回线路来取代单回线路，提高了输送电能的效率，但与此同时，也相应地增加了传输功率，这就需要更好的保护措施用于500kV电力输电线路来确保线路安全且稳定地运行。为使线路故障给输电线路造成的损失下降，需要在与500kV电力输电线路连接的电力设备产生故障的时候以最短的时间切断故障线路。长远的看，500kV电力输电线路的优越性在于电能传输的效率、输送电能的容和经济效益方面。但是，由于输电线路的运行过程中能够使用多种运行方式，加上同杆双回线路的导线数量比较多、导线之间的距离较近，就容易造成输电线路运行的操控困难。这就需要相关的操作人员有较高的操作技术水平，来避免操作失误所造成的后果。因此，可以使用跨线操作的方式，通过分相电流差动纵联保护来提高继电保护装置动作的准确率。在该装置的应用中，要求操作人员技术熟练、可以充分利用重合闸，在故障发生时能够马上找到故障源，然后采用有效的措施来维修。

3、保护光纤通信方式

光纤技术很早就在电力系统中得到应用，主要用于各种数据的传输。在500KV线路继电保护装置中应用光纤技术，可以使数据信号的传输得到保证，也能提高其抗干扰能力。采用光纤复用通信方式来保护500KV线路，即复用通道来保护。提高继电保护装置的保护能力需要同步数字系列光传输网承担提供复用通道的责任。但是，一些问题仍会出现在具体的应用过程中，这些问题急需解决。比如，光纤通信方式保护结构的设计不合理，比较复杂，这不利于维护其性能，导致施工困难。并且该技术仍处于初期阶段，未完全成熟，产品质量问题必然存在，在实际运行过程中，存在安全隐患。光纤通道方式保护采用一个接口和一条保护通道连接，成本较高，意味着需要对接口连接技术进行改进，一个接口可以连接多个装置。

二、500kV线路继电保护措施

1、防护并联电抗器

在整个500kV线路保护中，并联电抗器在500KV线路的保护中发挥着十分重要的作用，能够保证整个系统持续、稳定并且安全地运行。并联电抗器具有限制系统工频过电压和操作过电源、限制潜供电容电流、吸收容性无功功率和提高重合闸成功率等特点，因此该装置常接在地和超高压输电线路的末端之间，起到了无功补偿的作用。在使用过程中有较高几率出现故障，所以500kV并联电抗器的防护特别重要。

防护措施主要包括负序功率方向匝间短路保护和零序功率方向匝间短路防护。一般情况下，当零序电流取自电抗器高端时，易导致电流增大、匝间短路、内部接地的现象；当零序电流取自电抗器中性点时，零序电流的正方向是向电抗器高压侧引线端进行。因此，引入一个补偿电压可以对零序功率方向匝间短路实施保护，避免零序电压过小。在内部接地故障和外部故障、并联电抗器发生匝间短路的情况下，零序功率方向匝间短路保护可以在系统中产生负序分量和零序分量，前者的负序电流和负序电压将致使内部短路、外部短路、匝间短路内存在高电流，进而保护并联电抗器，避免出现故障，从而实现500kV线路正常、稳定地运行。

2、保护感应电压电流

当500kV双回线路停运时，双回线路之间在停止运行时存在高电压的风险。为确保500kV线路保护发挥其效果，需要防护双回线路的感应电压电流。在500kV线路防护中，主要有平行线路的长度、回路间距离、线路的换位方式等对感应电压和感应电流造成影响。线路的换位方式对感应电压和电流有着重要影响，由于电磁耦合和电场耦合受接地线位置和接地电阻大小的影响较大，而线路的换位方式直接决定接地线位置和接地电阻大小。对于线路长度的影响程度，在不将运行线路的暂态的情况考虑之下，线路长度增加，则静感应电流和电压的变化幅度较大，但是线路长度增加的可能性较小；对于回路之间距离的因素，检测不同距离的静电感应电流和电压，其变化的程度较小。因此，双回线路在停运的时候其线路的负载端、源端接地后进行换位可以作为防护措施，降低感应电流也导致了感应电压的减低，从而避免双回线路停运时高电压存在两者之间。

3、保护同杆双回线路

在500kV线路运行中，各种不良因素能够影响同杆双回线路的反击性能，导致线路跳闸。一般有两种情况会导致跳闸率增加。其一就是在500kV线路运行过程中，增大了冲击接地电阻，导致输电线路中双回跳闸的可能性增大，从而增大反击跳闸率。对此，最佳的处理方法是在中间加上一条地线，达到分流和耦合的目的，降低冲击接地电阻的概率。其二是由于输电铁塔高度过高，易遭受雷击，出现跳闸。这种现象发生的具体原因是过高的高度使得上空距离缩短，在雷雨天气情况下引雷面积增大，当输电线路被雷击中时，雷击在输电线路中传播，增加了塔顶或横担电位，易导致反击，雷击跳闸率也随之增加。

综上所述，500kV线路是超高压线路，在其运行的过程中容易受到影响，使得继电保护装置难以发挥作用，严重阻碍了输电线路的维护工作，容易造成严重事故。为确保500kV输电线路运行安全和稳定，就必须要研究500kV线路的继电保护问题。

参考文献：

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