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摘要：继电保护技术是保证电力系统正常运行的技术手段，随着电力系统的发展和普及，电力系统安全保护问题逐渐成为了社会关注重点，电力资源的应用和发展使电力系统继电保护面临着新的发展挑战，目前，500kV高压线路运用比较广泛，而相应的继电保护装置常容易发生故障，造成安全隐患。本文主要分析了500kV线路继电保护及装置的常见故障，并探讨了500kV变电站继电保护故障处理。
关键词：变电站；500kV；继电保护；故障
在我国电力系统的高速发展极大的提升了电网系统安全管理工作质量，对电力保护工作提出了新的要求，电网发展过程中更新的新技术和新设备使继电保护工作难度增加，新材料和新技术的应用对电力系统的高压联网发展起到了很大的辅助作用，在此基础上如何提高继电保护技术的灵敏性和可靠性是目前继电保护研究的重点内容。随着我国社会经济的发展，人们对电量的需求加大，并且在电力设备不断更新的同时，新型线路保护的传输介质不断涌现。而高压线路因为结构可靠、能够大规模远距离输送、大幅度提高电网自身安全、发生故障机会较少、经济效益显著，在变电站中得到了越来越重要的应用。可见500kV的线输电路继电保护已经是非常重要的输电线路，其保护方式也必须安全可靠。
一、500kV线路继电保护及装置的常见故障
当今光纤通信方式、同杆双回线路继电保护和远方跳闸保护在这样的高压输电系统中，应用所占比例非常大，另外还有电磁型继电器、微机装置、集成型微机继电保护，常常只在较低压的高压线路中采用。当前500kV线路继电保护及装置的常见故障有：
（一）干扰作用
造成该问题的主要原因是微机保护较弱的抗干扰能力经常会因为保护屏附近的通信设备的干扰作用，引起逻辑元件的误动作。
（二）定值故障
在定值问题上主要会出现以下的故障：整定计算不准确，造成了系统误差；装置没有及时更新，逐渐老化；人工操作时采用了错误的整定方法。
（三）高频收发信机无法正常工作
不同厂家，生产的收发信机质量也会存在差异，经常会因为通信设备问题而引起高频保护收发信机不工作。
（四）插件绝缘
有一些保护装置的集成度很高，并且具有十分紧密的布线，运行较长时间后会由于静电的作用使得静电尘埃聚集在插件接线焊点周围，容易使电路焊点之间会形成导电通道，引发装置故障。
（五）CT饱和
在二次系统中，CT的作用是不可忽视的。系统发生故障会形成快速加剧的短路电流，造成CT饱和，使得继电保护装置不能正确动作。
二、500kV变电站继电保护故障处理
（一）500kV继电保护的光纤复用通信方式
SDH光纤技术已经在电力系统中运用了十几年。光纤技术在传输继电保护信号时有抗磁钢干扰、抗感应过电压、不受输电线路运行状态的牵制、能可靠传送保护信息等优点。500kV线路继电保护复用光纤通信可采用复用2Mbit/s通道的保护方式，通道由同步数字系列（SDH）光传输网提供。但此装置在应用中还存在一些问题：如链接比较复杂、不容易实施、维护性差等，又由于技术不够高使得生产品质不高，易发故障，无法进行网管监控。另外，一套接口装置只能对应一条线路保护通道，如果通道数量增多则相应的成本增高。所以，应该从改进保护设备与SDH设备之间的通信接口着手，采用多个装置连接口的方式。其工作原理较简单，首先定义一个2Mbit/s光接口标准，解决接口装置在光信号传输过程中，接口速率、编码格式等不一致导致的接口不能互通的问题。其次就是在以往设计的基础上增加装置接口，以达到使用率高、运行稳定、工作效率高的目的。
（二）同杆双回线路的继电保护
双回线路传输的功率比单回线路大，两侧系统联系更强，其安全稳定运行对系统安全更为重要。这就对同杆双回线路的保护提出了更高的要求，需要保护装置要更快速、准确而又有选择性地切除故障线路。其在输电容量、输电效率和投资回报率方面更具优越性，但其又受到当今生产工艺的限制。
因为同杆双回线路导线多、双回线路之间距离近、运行方式多样，因此操作起来比较困难。在同杆双回线路继电保护应用中，如果对双回线复杂的运行方式和零序互感器等方面的影响考虑不充分，或者保护配置方案和定值整定不合理，则会出现保护装置误动或拒动的情况，会严重危害电网。解决对策就是在跨线故障时仅切除故障相，实现按相重合闸。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中采用分相电流差动纵联保护，就能在跨线故障时选跳故障相。对继电保护工作者来说，如何应用同杆双回的继电保护及重合闸很重要，所以应熟练掌握和熟悉同杆双回末端跨线故障三相掉闸的保护、同杆双回跨线故障相继按相掉闸的保护、同杆双回跨线故障同时按相掉闸的保护、同杆双回配综合重合闸的保护、同杆双回配多相重合闸的保护等。
同杆双回线路主要是通过分相电流保护和线路零序保护及距离保护等来动作的。
（三）远方跳闸线路保护
根据高压线路保护的配置原则：除具备全相速动的纵联保护，还至少具有三段式相间、接地距离保护，反时限零序或定时限零序方向电流保护的后备保护；应能适用于弱电源系统；在失压情况下，应能准确自动投入后备保护功能，允许失去选择性。所以500kV线路继电保护的远方跳闸功能应用起来很方便可靠。正常情况下采用就地判别装置构成的远方跳闸回路，在线路保护中应用也比较广泛，当就地判别装置出现故障时或就地判别装置退出运行时。自动切换至远方跳闸回路。其主要是指线路一次故障或异常（过电压、高抗故障、开关失灵等）时，经由一定媒介（如高频通道中的慢速通道、光纤通道）传输指令切除对侧开关的一种保护功能。通常使用以下方式：
二取二方式。接入就地判别装置的两路通道同时出现“跳频出现、监频消失”的现象，经过一短延时后，出口跳闸。
二取一方式。接入就地判别装置的两条通道中，任何一条出现“跳频出现、监频消失”的现象，就应就地判别逻辑动作，出口跳闸。
在实际应用中，要根据需要选择不同的方式，在线路继电保护装置出现故障时，及时跳闸，保护线路，安全可靠运行。
三、500kV变电站继电保护要点
（一）多使用光纤技术
在500kV高压线路继电保护措施中，应多使用光纤技术。其主要的优点是能适应强电磁场环境，传输效果好。且SDH具有全世界统一的帧结构和速率等级结构。具有世界统一性标准光接口，网管能力强大，具有多种网络拓扑结构。网络性强具有网络自愈功能，兼容性也比较好。500kV变电站周围的电磁场非常强，一般设备都易受到影响。以下为光纤传输设备的几个优越性能，可供电站在高压线路继电保护方案中参考。
1.电磁场抗辐射干扰
大多数电力和电子设备都可能通过某些方式遭受到电磁场的影响，而光纤设备对无线电频率的磁场骚扰抗扰性能较好。
2.抗电快速瞬变脉冲群干扰
实验证光纤设备在的供电电源端口、信号或控制端口遭受诸如来自暂态过程操作所产生的重复的快速瞬变脉冲群干扰时的抗干扰性能高。
3.抗射频场感应的传导干扰
光纤设备对电力的电子设备遭受射频发射机所产生的9kHz。80MHz频率范围内的传导干扰时的抗干扰性能高。
4.抗工频磁场干扰
光纤设备抗中、高压变电站设备遭受由导体工频电流所产生的工频磁场的干扰。
5.抗脉冲磁场干扰
光纤设备对中、高压变电设备在遭受雷击建筑物及其他金属构件以及变电站故障引起的暂态脉冲磁场时的抗扰度好。
（二）确保两回线路重合闸配合
同杆双回线路发生跨线永久性故障时，应尽量避免两回线路重合闸配合不当，导致重合于永久性相间故障，对系统造成二次冲击。另外还有技术限制理论，必须要在找到实际可行的方法后，才能付诸实践。
（三）远方跳闸线路注意事项
远方跳闸增加失灵功能的意义不大，500kV侧开关失灵后，后备动作的结果是跳开相邻开关，跳开相邻开关的回路并不考虑二次失灵；数据判断存在漏洞，主要是由于信息不准确而造成更重大的损失，而且测试不方便。
总之，500kV高压继电保护线路无论是从距离上还是从分流或新装置设施方面，都要求保护装置具有较高的技术含量，且具有较强的安全性和可靠性。
四、结语
电力继电保护装置的应用提高了供电系统运行的稳定性和电力系统安全性，继电保护系统具有安全性、自愈性和高效性特点，能够在供电工程中进行系统维护保证电力系统的持续供电，使用电力继电保护装置维护供电安全在一定程度上提高了电网维护质量，降低了电网维护成本。随着智能电网和信息技术的深入发展，智能电网建设面临着深刻的变革，电力继电保护需要不断适应电网建设需求完善内部系统，提高继电保护技术安全控制的全面性，根据电力系统专业知识和继电保护工作故障检测以及维护状况进行深入研究，提高电力工作人员的专业技能和操作技术，提高故障排查和维修工作质量。
参考文献
[1]利韶聪，黄盛.500kV输电线路继电保护复用光纤通信方式探讨[J].电力系统自动化2008，32（12）：97—99.
[2]夏勇军，胡刚，董永德.同杆双回线路继电保护原理及工程应用[J].电力系统保护与控制2009，37（3）：98—103.
[3]申芸.浅析500kV线路保护的远方跳闸功能[J].科技风.2010，（23）：277—278.
[4] 黄丽华.电网继电保护运行及故障信息管理系统的探讨[J].中国新技术新产品，2010（06）.
[5] 方勇.电力继电保护的故障及电工维修技术分析[J].知识经济，2013（22）.
论文作者:朱虎,柳耀权
论文发表刊物:《电力技术》2016年第11期
论文发表时间:2017/3/1
标签：线路论文; 继电保护论文; 故障论文; 装置论文; 光纤论文; 变电站论文; 电力系统论文; 《电力技术》2016年第11期论文;