纵联保护与自动重合闸技术在线路保护中的运用

杨 艳

昆山市供电公司检修部，江苏 苏州 215300

线路保护线路保护对于电力系统稳定的运行和故障的及时发现、解除而言，有着十分重要的意义，在线路保护中，电流电压保护、零序电流保护、距离保护等都是比较常见的保护技术。近年来随着电力设备和技术的不断发展与进步，线路保护的新技术不断涌现并在电力系统实践中不断成熟，而纵联保护与自动重合闸技术便是当中的两类。而关于纵联保护与自动重合闸技术在线路保护中的运用，我们可以从以下2个方面分别予以分析。

1 纵联保护的原理基本原理

“电流电压保护和距离保护原理用于输电线路时，只需将线路一端的电流电压经过互感器引人保护装置，比较容易实现”。但在实践中，线路中的互感器和线路设备、参数都存在一定的误差和不确定因素，传统的保护装置可能导致系统将母线故障误识别为本线路故障而发生跳闸、断路等误操作。而为了防止这一情况的出现，往往“需要将某种通信通道将输电线两端的保护装置的保护纵向联结起来，从而决定是否切断被保护线路”，这便是纵联保护。

纵联保护要求在线路两侧配置相同型号、版本的保护装置，同时必须构建将线路任何一侧的相关保护信息传送至对侧的信息传输通道（也即纵联保护信道），以便线路任一侧保护都能收到对侧保护的相关信息量，通过对线路两侧保护信息量（电气量和逻辑量）进行比较、计算和分析，实现纵联保护全线速动功能。因为纵联保护原理简单，工作可靠，灵敏度高，选择性强，已经成为线路保护的主保护。纵联保护通道主要有4种类型：1）导引线通道；2）微波通道；3）输电线载波通道；4）光纤通道。 纵联保护通道连接方式有两种类型：1）专用直连式。即一套保护用一个专用通道，与其他保护信道无关联。常见的专用式通道是输电线载波通道和光纤通道，常见于传输距离短的重要线路；2）复用式。即多套保护复用一个通道，复用式通道常采用现有微波通道、输电线载波通道以及光纤通道等构成的电力数字通信网络，传输距离长。目前，光纤传输通道已经成为电力系统中应用最广泛的纵联保护用通道，而由于复用式通道自愈环有很高的可靠性，因此在电力系统保护通道配置中，多套保护也广泛采用复用式光纤通道。

2 自动重合闸技术

自动重合闸技术是目前在复杂线路以及强电流、高电压等线路区域广泛使用的新型线路保护技术，目前在变电站、变压站等场所有广泛运用，目前技术已较为成熟，其原理在于当线路发生异常时，重合闸可以自动配合断路器进行重新合闸操作，从而保护线路和电气设备的安全。自动重合闸技术在电气工程实践中的经济技术效果比较突出，一方面可以大大提高线路，尤其是高压强电流线路的稳定性，可靠性，同时对单侧单回路电源有着十分突出的停电减少次数。不仅如此，由于与断路器的配合，对线路运行中发生的误跳闸情况也有比较良好的纠正作用，这也在一定程度上降低了断路器故障和误操作对线路以及依附线路的电气设备到来的危害。

但是我们必须注意到，在电气工程实践中，对自动重合闸技术的使用不是任意的，在某些情况下重合闸不应动作，这些情况通常是线路电流过大或者不可逆转性故障造成的，归纳起来，这些情况大致有以下几类：

1）当线路及电气设备发生不可逆转性故障时，自动重合闸不适宜运行，例如，断电器被坏，继电保护被破坏，线路接地装置破坏等，这些故障都是永久性的，不论是手动投入断路器还是电气操作人员遥控或系统自动断开断路器，自动重合闸都不可能重合成功，相反反而会使故障线路发生进一步的危害，造成设备损坏甚至火灾等；

2）断路器与继电器保护动作同时自动跳闸，这时虽线路未发生不可逆转性损坏，但断路器与继电器同时跳闸将使得自动重合闸合闸后无法同时启动两个系统的合闸，因而也不宜采用自动重合闸。

在上述情况之外，当断路器、继电器或者线路故障时，都比较适宜采用自动重合闸技术对线路实施快速保护和线路应急，使断路器重新合闸。

在自动重合闸技术的工程实践中，为了避免上述情况的出现，可以在线路布置时将控制开关与断路器按照“位置不对应”的原则布置，这样开关与断路器不会发生联动反应，当线路发生故障引起断路器自动断路时，无论是何种原因使其发生跳闸，都可以启动自动重合闸，实现一次合闸，而当控制开关与断路器不对应，继电器同时发生故障，以及线路设备发生永久性破坏时，自动重合闸便不会启动。为了使这一系统更加安全和稳定，在实际操作时还可以通过自保持回路和记忆回路等来提升重合闸动作的可靠性。

在自动重合闸技术的电气实践中，我们还需要特别注意以下一些问题：

1）线路中自动重合闸的动作次数应该有所预设和限制，以保证线路的安全性，通常只能自动合闸两到四次，而当永久性故障引起跳闸时，就不应该让自动重合闸再动作；

2）自动重合闸在每次操作之后虽然可以自动复原，为下一次操作做好准备，但是若手动操作却容易发生复位不到位，复位错误、复位不及时等情况。目前我国10kV以下的线路在实践中往往采取人工操作的方式，容易产生上述负面情况，同时，由于手动操作的滞后性，若在手动复原之前线路再发生故障引起断路器断路，自动重合闸将不再动作，进而给线路的安全性带来影响，因而在实践中使用自动重合闸技术时，即便是低电压线路，也应该尽量避免人工操作；

3）若线路为双侧电源线路，在使用自动重合闸技术时还需特别考虑电源两侧的合闸的同步与否问题，“如果合闸瞬间所产生的冲击电流或断路器三相触头不同时合闸所产生的零序电流有可能引起继电保护误动作时，则应采取措施予以防止。而当断路器处于不正常状（例如操作机构中使用的气压、液压降低等）而不允许实现重合闸时，应将自动重合闸装置闭锁”[2]。

线路保护是一门复杂的系统工程技术，需要从多个方面进行协作和配合，纵联保护与自动重合闸技术凭借较为优异的经济和技术效果，在线路保护实践中值得引起我们的重视，相信只要不断学习好探索，我们的线路保护技术一定可以迈上更高的发展平台。

[1]宋德萱.电力保护综述[M].上海：同济大学出版社.

[2]汪芳，查尔斯，柯里亚.电气工程中的细节[M].北京：中国教育出版社.