浅议一起闭锁式高频主保护的“拒动”

林锦灿 杨绚

摘 要：本人通过对高频保护使用通道分类、保护动作原理分类、工作方式分类的原理研究，结合110kV华高线线路保护纵联保护未动作的保护波形和高车变保护装置自检信息，分析110kV华高线纵联保护“拒动”的原因，并针对时间和保护装置“拒动”提出具体改进措施。

关键词：线路保护 高频 光纤

[FL（K2] 一、事故简介

12月9日110kV华高线线路在凌晨3时18分、7时19分两次发生故障。第一次故障时两侧（华安水电厂、高车变）纵联保护均动作跳闸，高车变重合闸成功，华水侧重合不成功；第二次故障时高车变侧135开关在热备用状态，华水侧121、122开关充电运行，华水侧距离Ⅱ段动作，纵联保护未动作。

二、高频保护原理介绍

反应线路单侧的电气量如零序电流、零序电压称为零序保护，反应单侧的阻抗的保护称为距离。为保证保护可靠性，在相邻线始端、本线的末端及对侧母线故障时保护无法区别，因此无法可靠选择动作。同时反应线路两端的各种电气量保护可以区分不同点故障，从此有选择性地快速切除全线范围故障。通过将线路一端电气量信息传送到对侧端发生纵向联系的保护称为输电线的纵联保护。

（一）高频保护分类

（二）高频保护动作原理介绍

1.方向纵联保护与距离纵联保护。利用通道将本侧保护的动作信息传送到对侧，利用对侧保护动作信息结合本侧保护动作信息综合判断区分是范围内还是范围外故障。这类通过通道中传送的逻辑信号，间接比较线路两侧的电气量，称为高频保护。方向纵联、距离纵联利用保护判别方向所用的继电器作为区分。

2.差动纵联保护。通道传送对端电流的有效波形或代表电流大小、相位的信号，任何一端保护根据上述信息进行两端电流的相位判别和幅值大小比较，以便判别是范围外还是范围内故障。这种类型的保护直接比较两端的电流，类似于主变差动保护，因此称为差动纵联保护。

（三）高频保护工作方式介绍

1.闭锁式纵联保护的基本原理

目前我们定义正方向为从母线指向线路，反方向为从线路指向母线，纵联保护是通过线路两端的方向元件对故障点作出区内与区外判别，然后比较两端方向元件动作逻辑，进行综合判断，确定是否区内故障保护动作跳闸。当本端方向判别元件判断为反方向时，本侧保护不跳闸，同时启动收发信机发出高频电流，对端收信机收到高频电流就输出信号闭锁该端保护，称为闭锁式方向纵联保护。区外故障时近故障侧的方向判别元件判定为反方向故障，发高频电流闭锁远故障侧；在区内故障时两端方向判别元件都判定为正方向，停止发送高频信号，两端收信机接收不到高频信号，即不输出信号闭锁保护，于是两端方向判别元件均作用于跳闸。这种故障时两端不发高频信号的称为闭锁式方向纵联保护。

2.允许式纵联保护的基本原理

每端的保护在方向判别元件动作，同时又收到对端的高频允许信号后，才能出口于跳闸，这种称为允许式保护。在区内故障时两端方向判别元件都判为正方向，两端均向对端发送高频允许电力，此时每端的收信机接收对端的信号同时本端方向判别元件动作，符合跳闸逻辑。对区外故障，远故障侧方向判别元件动作，但由于收不到近端侧保护高频允许电流，近故障侧收到高频允许电流但方向判别元件不动作，因此都不能出口跳闸。

三、保护动作情况分析

第一次故障时线路两侧正常运行，高车侧起动时间为03：18：39：950图一，华水侧起动时间为03：18：24：574图二，华水侧时间滞后15秒376毫秒。

高车侧：

第二次故障发生时由于高车侧开关在热备用保护不启动，收信时间记录为07：19：37：495图三，由于两侧时差15秒376毫秒，换算为华水侧时间为07：19：22：119，而从华水侧第二次故障报告上看出起动时间为07：19：26：528图四

说明华水侧在起动前4秒409毫秒由于系统的扰动已向高车侧发信，高车侧开关热备用在收信后停信100毫秒再向华水侧连续发信10秒，华水侧的起动时间是在高车侧连续发信的10秒内，从录波图中也可清晰看出。由于华水侧保护起动时收到高车侧的闭锁信号，高频保护无法动作。

四、改进措施

1.通过对保护行为的分析，确定这次高频保护未动作是正确保护[LL]逻辑的动作行为，但是两侧保护时间不一致给现场分析增加困难，要求保护两侧加装GPS对时，并日常进行巡视，确保两侧时间一致。

2.高频允许式、闭锁式存在延长保护动作时间、区外故障造成功率倒向时易误动、同时容易受气候影响、系统故障时抗干扰能力差等缺点，光纤差动保护采用判电流差流，在区内故障可以快速动作，区外故障有效制动，特别是重载线路故障和高阻接地均能准确、快速动作，同时光纤差动保护在一侧分位时能可靠允许动作，建议结合技改改为光纤差动保护。

参考文献：

[1]RCS-9000分散式保护测控装置技术说明书，南京南瑞继保电气有限公司.

[2]水利电力部西北电力设计院，《电力工程电气设计手册》，中国电力出版社；1989-12-1.

[3]《靜态继电保护及安全自动装置通用技术条件》（DL/T478-2001）；中国电力出版社，200201.

[4]冯匡一，王中元，邱宇峰，章耀耀等.《电力系统微机继电保护技术导则》（DL/T769-2001）。中国电力出版社 2002-02-01.