浅谈双回线和不对称相继速动保护在鄂尔多斯电网中的应用

王勇

摘 要：随着鄂尔多斯电网的逐步扩大与完善，我们的网内出现了部分双回线并列运行及增加了许多小火电，这样就带来了部分双侧电源的运行线路。相应的也带来了双回线相继速动保护和不对称相继速动保护及操作方面的技术要求。加强技术方面的学习，是提高我们技术技能科学化和规范化的重要手段，也是增强电网安全性和稳定性的有力武器。该文结合了双回线相继速动保护和不对称相继速动保护在鄂尔多斯电网的110kV线路中的实际使用情况，对其保护原理进行了分析，并总结了存在于鄂尔多斯电网中的运行经验和个人见解。

关键词：双回线相继速动保护 不对称相继速动保护 科学化 规范化 安全性 稳定性

中图分类号：TM863 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（b）-0043-02

目前，统计了截止2015年2月19日（农历正月初一）前，鄂尔多斯地调所管辖的110kV线路投双回线相继速动和不对称相继速动保护的情况。见表1。

例如康巴什变154、155康天一、二回线在停用单回线时涉及退出双回线相继速动压板。经查阅保护定值单，康巴什侧CT变比（1200/5），投接地距离Ⅰ段（0.53Ω，0s）、相间距离Ⅰ段（0.67Ω，0s）、Ⅱ（1.6Ω，0.5s）、Ⅲ （4.98Ω，2.1s）；天隆侧CT变比（800/5），投接地距离Ⅰ段（0.36Ω，0s）、相间距离Ⅰ段（0.45Ω，0s）、Ⅱ（0.82Ω，0.5s）、Ⅲ（6.54Ω，1.8s）。

杭锦变153杭塔一线、152杭塔二线既投双回线相继速动保护，又投不对称相继速动保护。经查阅保护定值单，杭锦变侧CT变比（1000/5），投接地距离Ⅰ段（1.83Ω， 0s）、相间距离Ⅰ段（2.61Ω，0s）、Ⅱ（4.51Ω 0.5s）、Ⅲ（4.98Ω，2.1s）；塔然高勒侧CT变比（1000/5），投接地距离Ⅰ段（1.83Ω，0s）、相间距离Ⅰ段（2.61Ω，0s）、Ⅱ（4.51Ω，0.5s）、Ⅲ（6.44Ω，1.8s）。

另外，经查阅双回线相继速动保护和不对称相继速动保护的部分相关资料，拿出来和大家共同探讨。

1 双回线相继速动保护

双回线相继速动是一种全线速动的单端保护，常用于110kV线路的保护中。 双回线相继速动利用双回线上两个距离继电器相互闭锁回路巧妙地实现相继速动，方案简单可靠，性能良好，适用于各种故障，是一种简单实用的加速方案。

现介绍其原理如图1所示。

两条线路中的III段距离元件动作或其它保护跳闸时，输出FXL信号（由保护1、3发出）分别闭锁另一回线Ⅱ段相继速跳元件。

此时，距离II段继电器相继速动的条件如下。

（1）距离II段继电器动作。

（2）收到邻线来的FXL信号，其后FXL信号消失。

（3）距离II段继电器经小延时不返回。

例如保护装置安装于1、3处，对M侧保护，L1末端故障，短路初期，保护1、3的III段距离元件均动作（“启动”），分别闭锁另一回线II段距离相继速动保护，其后，保护2由距离I段跳开，保护3感受不到故障电流，保护3的III段距离继电器返回，FXL信号返回，保护1收不到（由保护3发出的）FXL信号，同时II段距离继电器等待一个小延时不返回，则不等Ⅱ段延时立即跳闸。

对于非故障线路L2，在保护1跳闸前，因为故障一直存在，保护1的距离继电器一直动作，其发出的FXL信号一直存在，足以闭锁保护3的相继速动继电器。保护1的相继速动继电器跳闸后，故障线路L1从两端切除故障，保护3的Ⅱ段继电器返回。因此由以上分析可知，非故障线路的相继速动继电器绝不可能误动。

这种原理在双侧电源的并列双回线上应用良好，动作可靠。当其用于单侧电源并列双回线时，在系统侧出口处三相短路时，故障由电源侧保护I段瞬时切除后，已不存在故障电流，负荷侧的距离Ⅲ段可能不启动，负荷侧由Ⅱ段保护而非相继速动保护切除故障。

2 不对称相继速动保护

不对称相继速动和双回线相继速动是两种原理的不同全线速动单端保护。不对称相继速动利用故障被对侧切除后引起的电流变化来判定不对称故障区段，从而加速II段保护，称得上是独具匠心。

不对称故障时，利用靠近故障侧切除后负荷电流消失，实现不对称故障时相继跳闸。双回线相继速动保护如框图1。在不对称相继速动投入前提下，不对称相继速动需满足两个必要条件：（1）距离II段元件动作；（2）负荷电流先是三相均有流，随后任一相无流。（笔者注释--因为只有是不对称故障时，才会出现近故障侧切除后有任一相线电流的消失（无故障相会消失电流）。对称故障发生时，近故障侧切除后，三相依然有故障电流，所以无法实现此种快速的动作。）

当线路末端即靠近N侧不对称故障时，N侧距离1段动作，快速切除故障。由于三相跳闸，非故障相电流同时被切除，M侧保护测量到任一相负荷电流突然消失，而其Ⅱ段距离元件连续动作不返回时，则M侧断路器不经Ⅱ段延时（500ms）立即跳开（笔者注释--也就是说全线切除故障时间将缩短到80ms左右。）将故障切除。

输电线路的故障有单相接地、两相短路、两相接地故障及三相短路故障共10种。单相接地故障几率最大，其次是两相接地、两相短路。合计即不对称故障约占输电线路的故障总数的90%。因此，不对称相继速动使得电力企业既不必花销大量资金来实现高频全线速动，又同时提高了110kV线路90%故障的全线快速切除，其应用意义不可小觑。

3 结语

综上所述，从原理上可以看出，双回线相继速动保护是双回线相互启动；不对称相继速动保护是本条线路启动本条线路，不一定是双回线运行。

双回线相继速动保护的投入必须是双回线并列运行。例如因康伊一、二回线对端伊旗南郊110kV变电站母联112断路器正常运行在断开位置，所以康伊一、二回线的双回线相继速动保护就不投入。

不对称相继速动保护的投入必须是双侧电源线路，因鄂包一、二回线，杭塔一、二回线，扎新一、二回线是双回线完全并列运行，对于单回线，也属于双侧电源线路。

不论是双回线相继速动保护的投入，还是不对称相继速动保护的投入，还要看这套保护装置上有没有这个功能。

在实际操作中，当双回线中的一条线路停电时，要退出停电线路的双回线相继速动保护或不对称相继速动保护，或者两者都要退出。而作者从双回线相继速动保护的原理中，理解到双回线相继速动保护是这条线路的距离三段去加速另外一条线路的距离二段，所以笔者认为对于停电线路，它的双回线相继速动保护不需要退出。说的对或不对，烦请各位读者指正。

参考文献

[1] 张梓望.110kV双回线路相继速动保护模拟试验方法[J].电力系统自动化，2002，26（21）：77-78.

[2] 陆彦虎.不对称故障、双回线相继速动保护的应用[J].宁夏电力，2008（3）：17-20.

[3] 吴永刚.桥堡双回线微机保护相继速动功能的应用[J].青海电力，2001（2）：36-37.