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摘要：随着电力技术的不断进步与成熟，110kV线路保护的配置进入了光线纵联保护作为主保护的阶段。现按照最新的110kV线路保护装置状态，对线路保护的基本配置、差动保护以及距离保护等原理进行了分析，并对110kV线路保护中若干问题进行了深入探究，希望能够为继电保护相关的专业人员工作开展提供帮助。
关键词：110kV线路；保护；基本配置
引言
随着我国电网电压等级的逐渐上升，电网传送功率也随之增加，但是110kV线路依然属于主要网架，是供电领域中的中流砥柱，对110kV线路的保护也极为重要。因为电网运行的外部环境不可控制，系统运行方式变化频繁，所以110kV线路的保护对维持电力系统稳定运行有着极为重要的意义。
1 110kV线路保护的基本配置
1.1电流差动保护
按照继电保护原理，作为110kV线路后备保护的距离保护以及零序过流保护，其能瞬时动作的为第Ⅰ段，不能将线路全长都归于保护范围。如果需要全线路内做到速度最快对故障进行隔离，要将两侧保护至今保持通信，采用纵联差动保护。装置可以选取专用光纤或是复用通道来实现通信连接。光纤具有传送信息量大、抗干扰性强、重量小等优势，被逐渐应用于多种领域。一般来说纤芯数量和信号的传输距离允许的话，就可以使用光纤来当做线路两侧保护的信号传输通道。如果信号传输功率不能达到通信标准，就需要采取复用通道。光纤纵联保护在110kV线路保护中应用极为广泛，主要是因为这种保护方式能够更加良好的实现线路的整体速度保护。线路两侧的保护装置对每侧电流值进行采样，通过通信通道将电流值传输到对策，保护装置对两侧的电流值进行统计，得出差动电流之后，结合跳闸位置、TA短信啊和饱和等因素对线路是否发生故障进行判定。若是判定出现区内故障，保护装置会进行故障处理；但若是判定为区外故障，则保护不动作并进行制动。
1.2距离保护
距离保护按照不同的保护范围启动时间也不同，其启动时间与保护距离之间的联系就是距离保护的动作性质。对于110kV线路的距离保护，一般选取三段式动作特性，以达到继电保护的选择性与效率。动作时间最短的是第Ⅰ段保护，因为装置本身不能将本线路末端的故障和周边线路的开端故障进行区分，为了保证继电保护的选择性，距离保护的第Ⅰ段不能保护全线路。将继电器与互感器的干扰因素考虑进来，第Ⅰ段距离保护一般只能保护到全长的80%左右。距离保护设置第Ⅱ段，能够将第Ⅰ没有保护的部分覆盖。距离Ⅱ段动作时间应该比周边线路的距离Ⅰ段动作时间较长，同时距离Ⅱ段的覆盖范围要延长至相邻线路，并要小于相邻线路距离Ⅰ段的覆盖范围。最终的结果是距离Ⅱ段的保护范围扩大到与相邻线路侧35%左右，动作时间在0.5s左右。距离Ⅲ段保护要作为相邻线路以及断路器拒动的后备保护，一般距离Ⅲ段的定制是通过规避电力系统无障碍运行时最小负荷阻抗来确定的，一般情况下，距离Ⅲ段保护没有动作，其保护范畴要覆盖本线路和下一线路的全程，并且动作时间要高于相邻线路的全部时间保护。
1.3零序过流保护
在110kV电压等级电网中，中性点通常是直接接地，当出现单相接地问题时，三相电压不稳产生零序电压，故障相流过短路电流，另外两相电流正常，产生零序电流。110kV线路发生故障会生成不小的零序电流和电压，所以零序过流保护能够通过测量线路故障时的零序分量形成保护。
零序过流保护通常设置四个带有延时的零序方向过流保护，最新的110kV线路保护装置的多段零序保护可以选择方向元件。但发生TV断线情况时，零序Ⅰ段保护可以选择投入或是退出。零序电流保护的启动由过流元件控制，因此零序保护动作定值需要高于启动值。
零序保护的Ⅰ段保护定值设置时，应该规避本线路尾端发生故障时的最大不稳定电流，和断路器合闸时因为不同时动作生成的最大零序电流。零序Ⅱ段保护能够保护本线路的全长，其电流整定值应当与相邻线路的零序Ⅰ段动作值相适应，动作时间也要比相邻线路零序Ⅰ段动作时间长。零序Ⅲ段保护整定值是规避相邻线路故障本线路最大不稳定电流值，作为本线路的近后备保护以及相邻线路的远后备保护。零序Ⅳ段保护是相邻线路的后备保护，能够反映本线路尾端经较大过渡电阻接地的故障类型。
1.4重合闸
在电网运行中，大多数的故障是因为风导致线路之间、线路与树木之前的暂时性状况引发，这些事故在断路器断开以后，电压为0，使电弧熄灭，线路绝缘水平得到回复，输电线路实际上已经可以正常供电。因此，110kV线路保护装置中应该配备自动重合闸功能。通过配置自动重合闸功能，能够大大提升输电线路的稳定性与安全性。在保护装置发生错误操作或是断路器偷跳等情况下，也能够通过重合闸得到矫正。
重合闸一般要求动作时间较短，基本上能够保证断路器灭弧和断路器操作机构做好合闸的准备时间，就可以快速重合闸。当重合闸动作一次之后，如果发生恶劣合闸在永久性故障后应当加速断开故障，并不再重合闸。若是因为相关人员进行手动跳闸后，也同样不再启动重合闸。如果是手动合闸之后发生恶劣断路器合闸在故障线路，保护动作后重合闸也不的启动。
110kV线路保护的重合闸通常设定为三相一次重合闸模式，一般有检线路无压重合闸、检母线无压重合闸、同期重合闸以及直接重合闸等形式。检无压时，保护装置检测到电压值应该小于30V，检同期时，电压应该大于40V，线路电压与母线电压的相位差也应当在标准范围中。
2 110kV线路保护中若干问题的研究
2.1不对称相继速动保护
在出现不对称故障时，110kV线路保护一般通过经故障侧将故障隔离后电流降为0的圆领，实现不对称故障后能够相继速动跳闸，详情如图1所示。
图１不对称故障保护动作示意图
如果线路尾端发生问题，则N侧因为距离较近，保护动作时间较短，能够更加快速的隔离故障。与此同时，三相断路器跳开之后，正常相的电流也降为0。而M侧的继电保护装置检测到任意相电流为0，并且保护启动后不返回，就不经过保护延时从而直接跳开M侧的断路器，对故障进行隔离。
2.2双回线相继速动保护
双回线相继速动保护是利用选用双回线路上各自的距离继电器进行相互闭锁，进而实现相继速度性能。其保护原理简易且效果较好，能够同时应对不对称故障和对称故障，真正实现线路加速，详情如图2所示。
图２双回线保护动作示意图
两条并行的线路中，如果双回线相继速动投入，Ⅱ段距离保护元件动作或是其他装置使断路器跳闸，装置将输出FXJ信号，去讲另一回线的Ⅱ段距离相继速跳元件闭锁。
距离Ⅱ段继电器动作之后，若是接受到相邻线路所发的FXJ信号，并且FXJ信号随后取消，则距离Ⅱ段继电器在短时间中延时够将断路器切断。
3结语
综上所述，110kV作为线机电网的主要线路网络，其保护配置的合理与科学性极为重要。本文依照最新的保护装置性能，对110kV线路保护的基本配置和动作原理进行了研究。这对运行人员与继保人员清晰了解110kV线路保护原理，提升故障处理能力，确保设备与电网安全稳定运行具有重大意义。
参考文献：
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[3]周玉宏.110kV线路保护配置及调试案例分析[J].江西建材，2016（09）：219+236.
论文作者:孙学祥
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/13
标签：线路论文; 距离论文; 故障论文; 动作论文; 电流论文; 断路器论文; 时间论文; 《建筑模拟》2018年第32期论文;