配电线路继电保护的改进

何鹏飞

摘 要：近年来，我国的继电保护工程全面发展，技术水平不断提高，微机化操作开始普遍应用，过电流的保护能力不断提升。但是即便如此，配电线路继电保护在可靠性以及运行维护水平上依旧存在诸多不足，继电保护的原理和配置缺乏灵动性，一旦发生事故，就会造成巨大损失。在网络日趋发展的背景下，我们必须结合实际提出继电保护的具体改进措施，解决损耗问题，确保继电保护配置的稳定性。

关键词：配电线路；继电保护配置；改进措施；思路构建

中图分类号：TM77 文献标志码：A

当前，社会经济迅猛发展，各类技术取得了长足的进步，我国在中低压配电系统改造方面有了尤为明显的提升，自动化监控技术开始运行，并且提高了电能运输的安全性和稳定性，实现了耗损减小的目的。然而最为明显的问题就是继电保护配置还相对滞后，传统的电磁式保护方法仍旧占主导，严重影响了配电线路性能的发挥。随着新技术的变革发展，我们必须打破固有思维，明确继电保护配置存在的问题，并提出合理的改进措施。

1 配电线路继电保护配置存在的主要问题

我国目前采取的配电线路继电保护配置在总体能力上还较为欠缺，选择性、速动性、灵敏性以及可靠性上还不达标，无法凸显继电保护配置的重要性。

目前，我国35kV以下的低压系统，采用的还是单电源辐射性电网结构、可重构配电网结构以及“手拉手”供电结构中的一种，继电保护只能实现短时期内的保护。继电保护的配置也仅包括2种模式，即阶段式线路两端均装保护以及有方向的距离保护，且2种方式都存在严重的局限性。具体而言，这2种方式从其原理上分析就存在不足，通过定值和时限的方式获取保护，只能保证某部门区段的电路故障可以被及时解决，剩余的故障一般要延时0.3 s～0.5 s，有的甚至要更长时间。与此同时，由于运行方式的影响，使阶段式保护的灵敏度较低，计算量大且复杂，保护不到位。

对于中低压系统故障而言，虽然延时保护不会造成大面积电力中断的现象，可是危害依旧严重，有时候会出现大面积断电的情况，根据不同的故障也会有不同的反映。具体而言，在电动机负载量较大的情况下，会影响电压的稳定运行，减小电机的转动速度，出现甩负荷的问题，甚至发生短路。这时进行系统数据的分析，能够发现同一系统上的电动机转速明显下降，只能通过吸收无功电流让系统恢复运转，进而导致电压数值下降，或者直接造成崩溃；当延时较多或者在故障切除过程中，一旦切除时间加长，相邻设备有可能出现烧毁的情况，还有可能使设备受损，或者引发火灾和爆炸，扩大危害性；由于当前各种生产活动逐步走向智能化方向，对于电力运行提出了更高的要求，今后一旦发生故障，造成的损失也会越来越大。

2 配电线路继电保护配置的改进措施

基于上述内容的论述，我们能够直观的认识到配电线路继电保护工作对于电力稳定运行的重要意义。基于当前的电力情况，我们必须提出可行性的改进方法，并从配置以及技术两方面进行完善。

2.1 中低压线路继电保护配置的改进

基于上述内容的论述，我们已经了解到当前的配电线路继电保护配置还存在较为严重的问题，与现代化技术的要求不相适应，无法满足电网对继电保护的要求。新的众联电流差动保护方式具有一定的优势，灵敏度非常高，且成本花费低，与现代化技术的结合使用可以有效解决原来的问题。同时，它最大的优势是其信息实质是一位二进制数，只要对线路两端的信号状态进行比较即可。从理论上讲，无论是在高压或超高压的输电系统，还是在中低压的配电系统，纵联电流差动保护基于基尔霍夫电流定律。它需要同时采集并实时交换被保护线路两端的电流信息（电流瞬时值或相量），必须有同步采样的控制措施。

象图1为单侧电源系统，这时通常线路末端不安装断路器、电流互感器和保护装置，被保护线路L1全线的故障以及下一级变电站母线2的故障都应该由保护K1动作跳闸。

在这种情况下，可以利用“母线2电压降低（或有较大变化量），但所有出线过流元件都不作”作为故障不在母线2下游出线上的判据。满足该判据时立即向保护K1发允许信号，如果K1过流元件动作，说明故障一定在线路L1上或母线2上，K1在接到变电站2发来的允许信号后可以立即跳闸，快速将故障切除。

2.2 关键技术的改进

2.2.1 光纤通道

光纤传播可靠性好，传输的容量巨大，傳输和切换延时都比较小，在有条件和技术允许的情况下，应该尽可能利用光纤通道进行敷设。它完全可以满足纵联比较式继电保护的高标准，将其运用到配电变电站、开关站以及开闭所、环网柜等地方，可以构成一个纵联原理保护体系，切实提高继电保护配电的水平，并减少不必要的开支。

2.2.2 电力线载波

在高压和超高压系统中，电力线载波曾是纵联保护交换信息的主要形式，随着光纤技术的引入，其应用有所减少，但目前在双重化保护配置中，通常还是有一套纵联保护应用电力线载波通道。在中低压配电系统中，也可以应用载波来传输纵联保护信号，但中低压线路通常有较多分支，如果每个分支的末端都装设阻波器和结合设备，投资会比较高，如不装设阻波器，信号衰耗可能比较大。因此，这种模式适合没有分支线的配电线路。

2.2.3 专线通道

该通道是专门设立的传送继电保护信号的通道，该技术对线路的材料要求不高，可以是双绞线也可以是电缆，甚至是普通控制电线。但是它只能应用于被保护线路较短的场合，其优势在于不存在延时，可靠性强。

2.2.4 无线电台

无线电台适用于允许式加速方案状况下，它的传输非常方便，只需要设定一个无线发射机于装设之上，就能够接收到信号。一旦其感受到存在“非外界的故障”消息，还能够进行加速保护。不过，其缺点在于无法应用于有许多高大建筑物的城市。

3 结语

总之，继电保护配套的改进已经势在必行，这也是现代化技术全面发展的应用方案，能够有效走出传统的保护原理和方式存在的不足。具体操作方式和保护措施在上文有详细列举，只有通过科学的研究，使用新的技术，并转化原来的技术方法，才能大力推广新的快速保护途径，强化配电线路继电保护配置，更好地解决电力运输中遇到的问题。

参考文献

[1]刘健，刘超，张小庆，等.配电网继电保护配置模式及选择原则[J].电力建设，2015，36（11）：24-29.

[2]王浩，沈倩，李晓琦，等.分布式电源并网后保护配置与管理探讨[J].山东电力技术，2015，42（9）：42-45.

[3]宋涛.有关配电线路中继电保护问题的分析与探讨[J].中国新技术新产品，2012（18）：156-157.

[4]张振程.配电线路继电保护配置的改进措施[J].内蒙古科技与经济，2009（7）：172-175.