浅析REL561线路差动保护

尹小波

(江苏省电力公司，江苏 南京 210004）

浅析REL561线路差动保护

尹小波

(江苏省电力公司，江苏 南京 210004）

简要介绍了REL561分相电流差动保护装置原理及异常运行注意事项，并通过对REL561保护实际动作情况的分析，加深了运行人员对该保护装置的理解，以便在实际工作中对线路故障作出迅速、准确的判断。

REL561差动保护；线路保护；故障；处理

0 引言

ABB公司研发的REL561差动保护是REL500系列保护中的一种，它适用于高压及超高压输电线路的成套保护装置。目前该系列线路保护在华东电力系统500 k V线路中得到了广泛应用，在多次系统故障中动作准确、快速，显示了其良好的保护性能。

1 REL561分相电流差动保护原理

REL561线路保护以分相电流差动作为主保护，以三段式接地距离和相间距离保护、反时限零序方向过流保护作为后备保护。保护还有手合故障、振荡闭锁、断线闭锁等功能，并对电压互感器和电流互感器断线情况进行监视。保护装置能够实时监测并显示线路的电流、电压、功率和频率，可通过串行或并行通信接口与监控系统连接，实现实时数据采集和保护装置维护。

1.1 电流差动保护

保护是基于比较两侧电流的大小和相位，其信号是通过64K光纤专用通道传输的，每5 ms发送一次。保护的测量计算是分相独立完成的，可保证正确选相。另外，跳闸逻辑回路采用四取三方式，即连续测量4次，如3次满足跳闸条件方可跳闸。保护装置动作电流为线路两侧电流差值，制动电流为两侧电流绝对值和的1/2，保证了在区内故障时差动保护正确动作，而在区外故障时有很大的制动电流作用，确保保护装置不误动。

1.2 距离保护

三段式距离保护作为分相电流差动保护的后备保护，阻抗继电器采用四边形特性，各段均作用于正向跳闸。保护还有手合故障功能、振荡闭锁功能、断线闭锁功能。距离保护一段能保护线路全长的60%，无动作时限，在线路近区故障时能迅速动作，动作速度与差动保护主保护几乎相同。距离二段保护能够保护线路全长并延伸至下一段线路，带有时限，可作为本线路和下段线路的后备保护。距离三段保护范围可包括下段线路全长，带有较长的时限，只作为后备保护，一般很少会出口跳闸。

1.3 方向零序电流保护

方向零序电流保护具有反时限特性，可作为线路经高阻抗接地的后备保护。该保护主要针对单相接地故障，对单相接地有很高的灵敏度。线路正常运行时，三相电流基本平衡，系统中无零序电流，在发生单相接地故障或非全相运行时，系统产生零序电流，可利用方向零序保护来切除线路接地故障。零序电流保护的整定需要考虑躲过非全相运行的影响，确保在线路正常非全相运行(单相重合闸）过程中不误动。

2 REL561分相电流差动保护异常运行处理

正常运行时，检查保护装置的直流电源开关应合上，MMI运行灯应亮，屏上各切换开关位置应与调度状态相符，装置无掉牌等异常现象。各部件运行正常，无异声、异味。装置一旦发出异常运行告警，应按告警类别立即检查处理并汇报相关调度机构，防止保护装置发生误动、拒动。

2.1 “直流消失”告警

保护装置发“直流消失”告警时，应立即检查屏上直流小开关是否跳开、直流分屏对应熔丝(空气开关）是否熔断跳开。可对相关回路检查后试送一次，试送不成，立即汇报调度和运行中心，停用保护，派员处理。

2.2 “装置异常”告警

保护发出“装置异常”告警且MMI运行灯熄灭，则为该装置直流电源消失。检查其逆变电源小开关是否在“通”位置，是否接触良好。汇报调度，停用保护后，可试分合逆变电源开关一次。若不能恢复，汇报调度和运行中心，停用保护，派员处理。若MMI面板上红灯闪光，则该保护已被闭锁，立即汇报调度和运行中心，停用保护，派员处理。

2.3 “交流电压断线”告警

保护屏上断线灯亮，显示断线侧、断线相。工作电压断线将闭锁距离保护(分相电流差动保护仍可运行），参考电压断线只告警。如果是三相断线，则检查交流电压回路小开关是否跳开，回路有无短路、断线或接地情况；如果是单相断线，则可能是端子松动或电缆断线；若只有“装置内部PT断线闭锁”光字牌亮，一般为REL561装置内断线。工作电压断线不能恢复，汇报调度和运行中心，停用距离保护；参考电压断线不能恢复，汇报调度和运行中心，及时派员处理，必要时停用距离保护。

2.4 “差动保护通道故障”告警

保护装置发“差动保护通道故障”告警，说明分相电流差动保护被闭锁，但后备距离及零序保护仍可运行。若短时自动恢复，应做好记录并汇报调度，不必停用保护，但应加强监视。若无法恢复或短时间内频繁出现，应立即汇报调度和运行中心，停用分相电流差动保护。

2.5 “CT二次断线”告警

保护装置发“CT二次断线”告警时，应立即汇报调度和运行中心，停用分相电流差动保护，同时对电流互感器二次回路进行检查。若相关二次回路有人工作，应立即停工，防止发生人身安全事故。

3 案例分析

某日，装设REL561分相电流差动保护的500 k V输电线路发生跳闸事故，其故障情况如图1所示。

3.1 故障报文

故障发生后，变电站运行人员迅速从REL561保护装置调出故障报文。A站、B站主要故障报文如表1、表2所示。

图1 线路故障

表1 A站故障报文

表2 B站故障报文

3.2 故障分析

根据A站REL561保护故障信息ZM1-TRIP距离一段动作跳闸、DIFF-TRL2纵差保护动作跳B相，REL561保护距离一段与差动主保护几乎同时动作，其故障测距Dist=23.9%，故障电流约16 k A，表明故障点靠近A站侧，故障点在距离一段保护范围内。

根据B站REL561保护故障信息DIFF-TRL2纵差保护动作跳B相，无距离一段动作信息，其故障测距Dist=69.8%，故障电流约13 k A。两侧变电站REL561保护的零序电流保护、距离二段保护、距离三段保护均无动作出口报文，表明REL561后备在主保护出口跳闸后均正确返回，未出口跳闸。

4 结语

通过对REL561保护动作信息的分析，该保护在线路故障时迅速、正确动作，体现了REL561保护装置的快速性和可靠性。两侧故障测距23.9%+69.8%=93.7%，并不是理论上的100%，主要原因有三点:一是接地点过渡电阻呈容性，导致测量阻抗缩短；二是故障线路两侧母线电压存在电压差，计算阻抗与实际阻抗会有误差；三是由于在故障时的暂态过程中，靠近故障点一侧流变可能饱和，导致电流二次值存在误差，从而影响计算阻抗。总体来说，REL561线路保护正确动作，故障测距在合理范围内。

[1]南京供电公司.继电保护与故障录波装置培训教材，2004

[2]南京供电公司.500 k V东善桥变电站现场运行规程，2009

2014-10-13

尹小波(1979—），男，四川人，工程师，研究方向:电网调控运行。