配电线路无通道保护分析

侯 跃

内蒙古乌兰察布电业局集宁供电分局，内蒙古乌兰察布 012000

1 配电线路无通道保护发展

配电线路共有两种功能，一种就是把降压变电站的电能输送到配电变压器，另一种就是把配电变压器的电电能输送到用电客户。配电线路又有高压配电电路和低压配电线路之分，高压配电线路的电压为3.6kV～40.5kV，低压配电线路的电压一般不超过1kV，同时频率要小于1 000Hz，直流电压小于1 500V。配电线路的建设，对安全问题特别重视，各项安全指标都必须符合相关的技术标准和规范；同时，配电线路的供电连续性也是一个需要确保的方面，如果没有良好的连续性，对于生产和生活都会造成重大的影响；另外，处于经济效能方面的考虑，减少配电线路的损耗，提高配电线路的输电效率，高可靠性输送优质电能是电力系统发展非常重视的方向。

电能对于经济和社会发展来说是一个重要的能源，而配电线路又是输送电能的重要环节之一。正是由于配电线路具有这么重要的地位，配电线路的运行维护就显得格外重要。因此，为保证供电可靠性，预防线路故障发生，需要对配电线路进行定期巡视检查，准确掌握配电线路的实际运行状况，及时发现、及时处理安全隐患。我们目前采取的方式是投入大量的人力和物力，无论是工作效率、工作质量，还是资源配置、资金供给，付出都是很昂贵的。

所以，为解决这一系列新的问题，需要在配电线路的建设以及运行维护方面应用新技术，采用新的保护措施。我们到目前为止已经掌握了非常先进的配电线路无通道保护措施，大大提高了工作效率，节省了大量的建设成本，并且解放了大量的劳动力。

配电线路无通道保护的工作原理并不复杂，其简单的描述就是故障线路断路器跳闸后，相对的一端识别工频电气量进行速动，与传统的配电线路保护手段相结合，大大提高了保护的速度。之所以叫做无通道保护，就是因为其不需要有专门的通道，就能够实现相应的功能。

传统的配电线路保护方法，最大的缺点就是随着靠近电源距离的缩减，其保护动作切除时间越长，系统产生的相应的负荷也就越大，这就迫切提出了一个新型的课题，在这种情况下，是否能够使保护动作切除时间加快，从而正确保护系统。于是就产生了通过假设必要的通道，根据两端的电气量的具体的信息数值来实现电力系统保护的功能。但是另一个缺点相伴而生，那就是如此大的假设设备耗费的资金也就相应的提高了，不符合经济效率的原则。而后，人们就在想，是否能够不假设通道来对电力系统进行保护。

随着科学技术的不断发展，经过不断的科学实验和研究，无通道保护的设想已成为现实。无通道保护的发展，在理论上取得了很大的成功，并在实验层面上取得了成功。但是，面对具体的问题还是需要不断的攻坚克难，不断的完善其功能，更好的服务于电力系统。

2 配电线路无通道保护的应用

随着国民经济的快速发展以及人民生活水平的不断提高，全社会用电量在不断增加，并且人们对于电力供应连续性的要求越来越高，进一步完善电力系统继电保护，保证电力系统的可靠性就成了当务之急。这必然导致新技术代谢旧技术的时间频率也越来越高，以往我们运用的时限配合的电力系统继电保护方案，对于当前电力系统的发展，已经感受到了很大的阻碍和限制作用，其对故障的处理相对而言比较慢，大大加重了系统的负荷，系统长时间处于这种负荷下，不仅对系统本身会造成一定的伤害，而且会严重影响电力系统运行的连续性，从而使可靠性降低。而配电线路无通道保护，就是解决这一问题的最好方案之一。

无通道保护进一步提高了配电网络的继电保护动作速度，加大了配电网络的保护范围。

对于没有分支的配电线路，无通道保护比较简单，其主要是甄别线路两端断路器的状态，据此来进行下一步的行动，一端的线路若是发生了故障，那么电流以及三相电压将会不对称运行，我们通过相应的手段获取这样的信号，并以此来进行操作，直到故障切除，两端的电流又会回复平衡对称的工作状态，其实现原理是凭据对称分量的变换能够产生正序、负序以及零序的故障分量，根据这样的分量才确定断路器的状态，通过这样的判断，实际上两端的断路器断开时间是有先后之分的，但使用了这种防范后，我们很快就能判别出一端断路器的状态，以此来排除故障，恢复其平稳的运行状态。其运用的原理就是一端的断路器如果发生了故障，那么故障线路的非故障相电流为0的特点。

综上所述，我们就不难看出配电线路无通道保护的优点：其一，不用等到一端发生故障对这一端已经发生了实际上的干扰才能认识到情况，只需要对另一端的状态进行判别诊断就可以，判断方法只利用单端的电气量作为判据，如果电气量和正常运行值比较存在着差别，那么无通道保护措施就可以根据这样的情况对其提供进一步的保护，判别很简单，不需要利用许多先进的技术和设备，也不用架设那么多的通道，只需要我们在一端判别另一端的具体运行情况，操作简单方便；其二，速度快。通过对一端故障线路的非故障相电流的判别，可迅速采取相应措施；其三，对非对称性故障判别准确。由于非对称性故障发生时，三相电压以及电流的变化明显，以产生的正序、负序以及零序相电流为判据，对非对称性线路故障情况判别更加准确。

对于有分支的配电线路，无通道保护比较复杂，因为这种模式的配电线路发生故障时，线路的非故障相电流不是0，因此，就不能按照上述的方法来解决。有分支配电线路无通道保护的解决方法，基本思想就是：支线的配电线路发生故障时，该端的断路器相应会发生变化，这种情况就引起了系统的结构性变化，使得系统的非故障相电流产生了突变，这种突变本身具有时间特性，过电流方向保护存在着时间延迟，另一端各线路的跳闸时间也不相同，这就造成了另一方向继电器产生突变量的时间不一样，通过这个时间就可以确定故障区间。

以上就是有无分支两种无通道保护模式的作用原理，目前已经在日常的电力系统保护中发挥了重大作用，随着不断的遇到新问题，不断的解决新问题，无通道保护技术会不断的深化和完善，造福于我们电力系统保护方面。最后简单的单端电气量的方法被学者们应用到了无通道保护当中，这种方法结构简单、操作也便利，对故障的排除效果也相当好，随着科学技术的越来越进步，配电线路无通道保护在取得理论成果的的基础上，其他一些具体的实用性的无通道保护模式也在不断的开发当中，例如有分支的配电线路无通道保护就在不断的完善和发展当中。科学的进步，总是体现在人们的生活水平和建设手段上，电力系统保护的进步，实际上就体现了这样的科学性。本文旨在通过对配电线路无通道保护的浅析，来引导人们关注配电线路无通道保护，以期这种科学的电力系统保护措施能够被更广泛的应用。

3 结论

配电线路的无通道保护，是在传统的时限配合式的电力系统保护的基础上不断发展起来的，先是假设通道设备对电力系统进行保护，但是考虑到电力系统发展的速度越来越快，以及假设成本的费用越来越高，这就导致了原来传统的方法已经不能适应现在电力发展的需要。于是，无通道的保护方式就成为发展方向，越来越多的专家和学者都在进行无通道保护的研究，

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