浅析影响高压电线路距离保护性能的主要因素

蒋欣峰,胡 坤,丁诗洋（国网安徽省电力公司检修公司,合肥 230022）



浅析影响高压电线路距离保护性能的主要因素

蒋欣峰,胡 坤,丁诗洋
（国网安徽省电力公司检修公司,合肥 230022）

摘 要：受网络和运行方式的影响小和动作快、原理简单等都是输电线路的距离保护的特点。在220线路的后备保护和110kv的主保护上应用作广泛的就是距离保护。距离保护的可靠性和选择性有时会受到其他因素的影响而明显的降低。本文重点分析了影响高压输电线路距离保护性能的主要因素，这对于以后的改进和完善非常有必要。

关键词：影响；高压输电；距离保护；因素

高压输电线路中的基本保护类型之一就有距离保护。距离保护又可以叫做阻抗保护，阻抗值相当于动作原反应保护安装点到故障点的距离。阻抗继电器是距离保护的主要原件，我们也叫它为距离继电器。这种继电器能够通过加载在端子上的电流和电压来检测出故障点到安装点的阻抗值，这种阻抗也叫做继电器的测量阻抗。在电路发生短路以后，电流增大，电压变低，继电器的测量阻抗也会随着电压的变化而减小，一旦继电器的整定阻抗值比继电器的阻抗电阻大，那么距离保护就会产生。

1 输电线路距离保护性能的具体情况

在复杂的电网中高压输电线路的保护方案中，距离保护使用最为广泛。它使用广泛的原因是因为系统运作方式和网络结构对距离保护基本没什么影响。任何事情都不会是十全十美的，都会有缺点，因此距离保护也存在属于它自己的缺点和问题，这些问题在超高压线路应用时会更为明显。例如：保护动作会因为系统震动而导致错误的发生；当正方向短路在保护安装处发生时，电压会向零趋近，这个时候会发生保护拒动的现象；方向阻抗继电器用于选相在正方向接地短路时可能会误选相；小弧光电阻有可能会发生误动，因为阻抗继电器的反方向接地短路，也会发生拒动的现象，因为高电阻正方向接地短路；阻抗继电器在线路非全相运行的状态下也会发生误动。

根据目前的实际情况，上面提到的这些在静态保护和机电式保护发生的错误已经基本得到了解决，但是对于传统的电力系统的距离保护，它本身就存在局限，所以现在仍然存在一些不能解决的情况，还需要更深入的研究去完善那些问题，在某些情况下可能会变得很突出和致命，从而使得距离保护的性能受到很严重的影响，进而使得输电线路的安全运行受到严重的威胁。由于大量的辅助继电器和复杂的阻抗继电器在距离保护中采用，还有很多闭锁装置，由此它的接线方面变得较为复杂，可靠性就下降了。下面将会对距离保护性能的一些主要影响因素进行分析。

2 影响输电线路距离保护性能的主要原因

2.1 短路点过渡电阻对距离保护产生的影响

电力系统的短路的原因主要是因为短路点存在过渡电阻，而并非金属性。因此距离保护的测量电租将会受到过渡电阻的影响而改变，这时会产生很多不同的影响，例如保护的动作超出了应该在的范围大小、保护范围变小、反方向产生错误的动作等。短路点的过渡电阻包括很多方面，比如电弧和导线与地之间的接触电阻以及中间物质的电阻以及木杆塔的电阻等。经过国内外的长时间的研究，我们可以总结出当故障电流比较大的时候，电弧会呈现出有效电阻，在相间短路时，过渡电阻主要就是由电弧电阻组成的。因为过渡电阻的存在，短路电流和电压的相位关系和数值都发生了变化，这将影响距离保护，距离保护的测量阻抗因为这些变化而发生改变，最终距离保护的性能也就大大的改变了。

2.2 电力系统频率变化和振荡对距离保护产生的影响

电力系统的频率变化随时随地都在变化。微机距离保护受到频率偏移的影响主要体现在两个方面，即电抗值和采样周期。只有采样后数字信号的正弦序列得到保证，才能够不扰乱输入的信号信息。

当异步运行和同步振荡在电力系统同时发生时，电流将会发生变化，电压和功率也会随之发生周期性的变化。阻抗继电器可以用电压和电流之比所表示，当比值发生变化时测量阻抗也会发生变化。如果这种变化的大小进去了阻抗继电器的动作范围大小，那么距离保护的错误动作就会产生。一般情况下，测量阻抗在电力系统发生振荡时会受到保护安装地点和振荡角度的影响。测量阻抗在一百八十度时最小，相当于保护安装处和振荡中心之间的阻抗值。如果振荡中心与安装地点之间的距离最近，那么受到的影响也就最大，如果振荡中心在保护的反方向时，距离保护就不会有误动作现象的发生。通过加上振荡闭锁回路在传统的距离保护装置上，就能够防止系统振荡所产生的误动作。振荡闭锁回路大体上有两种不同的原理，第一种是因为电压、电流和测量阻抗的变化速度不一样，第二种是通过负序分量是不是出现来实现的。现如今我们面临的一个重要的问题就是怎样才可以迅速让可靠闭锁保护迅速启动，怎样在振荡发生故障的时候提供给保护作用，这些问题都是我们要继续研究的方向，也是我们要改进的方向。

3 结语

电力系统具有非线性以及复杂性的特征，同时也具有很多独特的性质。电力系统的保护装置的要求随着电力系统的不断科学合理有效的发展和完善要求越来越高，使电力系统的运行方式和网架结构变得越来越复杂，这就需要有更高的可靠性和更快的速度以及更优异的选择性，这就需要我们在今后不断的分析研究和探索。

新型的电力系统保护装置和理论如雨后春笋般涌现，传统的保护装置和理论也有了很大的改变，它们的工作性能和效率都有了很大的提高，稳定性和安全性也有了很大的提高。

参考文献：

[1]马永翔.电力系统继电保护[M].重庆大学出版社,2004.

[2]贺家李,宋从矩.电力系统继电保护原理[M].中国电力出版社,2004.

[3]张举.微型机继电保护原理[M].中国电力出版社,2004.

[4]韩笑.电气工程专业毕业设计指南继电保护分册[K].北京:中国水利水电出版社,2003.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.149