超高压输电线路远方跳闸保护原理分析.doc

超高压输电线路远方跳闸原理分析及试验辽电送变电工程公司变电分公司 雷保中 李应【内容提要】本文分析了超高压线路启动远方保护动作情况，阐述了远方跳闸保护是超高压电网中3/2接线方式所特有的保护及远方跳闸保护的几种启动方式，即线路并联电抗器保护动作启动、线路过电压保护动作启动及失灵保护动作启动，通过光纤通道将远跳信号传输至线路对端，实现远方跳闸，切除故障。【关键词】3/2接线 远方跳闸 启动方式 330kV及以上超高压输电线路一般以光纤电流差动保护、高频纵联距离等纵联保护作为输电线路主保护，再以距离、零序和失灵保护作为后备保护，多数情况下，主保护及后备保护完全能够快速切除线路故障，但由于330kV及以上变电站多为3/2接线方式，但在某些特殊情况下，只有依靠远方跳闸装置跳开线路对端断路器才能切除故障。本文简要介绍500kV高岭变电站远方跳闸保护的工作原理及几种启动方式。1远方跳闸保护的配置DL2DL1DL2三跳闭锁DL1重合闸闭锁DL2重合闸DL1三跳由DK的全部保护启动就地判据就地判据500kV高姜线DK远跳1（2）收 信发 信收 信发 信远跳1（2）f DL1DL2SXFX由过电压启动由DL1失灵启动由DL2失灵启动DL1三跳DL2三跳闭锁DL1重合闸由过电压启动由DL1失灵启动由DL2失灵启动SXFX闭锁DL2重合闸高岭变电站姜家营变电站光纤通道图1 远方跳闸保护接线示意图由于超高压输电线路的安全稳定运行对系统安全有着重要作用，所以按照规程规定，远方跳闸保护同线路保护一样设置为两套。如图1所示，每套各发、收一路远跳信号，远跳信号收信工作逻辑有“二取二”和“二取一”两种。当两通道均投入运行，方式控制字“二取一”方式不投入且两通道无一故障时为“二取二”方式，通道一和通道二都收信，置收信动作标志，则判收信动作；当方式控制字“二取一”方式投入，或两通道只有一个通道投入运行，另一个通道退出时为“二取一”方式，通道一或通道二其中之一收信，置收信动作标志，则判收信动作。远方跳闸一般采取一个通道加就地判据的工作方式，当线路一侧收到线路另一侧远方跳闸信号后，须经就地判据判断是否应该跳闸。2远方跳闸保护就地判据本装置的远方跳闸就地判据有补偿过电压、补偿欠电压、电流变化量、零序电流、低电流、低功率因素、低有功功率等，各个判据均可由整定方式控制字决定其是否投入。3远方跳闸信号的传输路径远方跳闸信号的传输路径有专用通道或复用线载波通道和专用或复用光纤通道，一般为了节省资源，提高设备利用率，多采用复用通道方式，500kV高岭变电站采用复用光纤通道。4远方跳闸保护的几种启动方式4.1线路并联电抗器保护启动500kV高姜线（高岭姜家营）是东北电网与华北电网的联络线路，线路较长，为了减小线路过电压，本侧配置一组线路并联电抗器，该电抗器用隔离开关投退，没有专用断路器。如图2。当本侧电抗器发生故障时，而线路对侧保护处于电抗器的远端，灵敏性差，不能瞬时切除故障，用远方跳闸装置来切除线路对端送来的故障电流。模拟电抗器故障，电抗器保护动作跳开本侧断路器DL1、DL2，同时启动远方跳闸触点接通，投入相应压板，远方跳闸装置收到启动远方开入后立即向远方传输信号，对侧远方跳闸装置收信动作号后立即发出跳闸命令，瞬时跳开对侧断路器DL1、DL2，这时才能切除流向电抗器的故障电流。K姜家营变电站DL1DL2500 kV高姜线DK高岭变电站DL1DL2DL3I母图2 3/2接线示意图4.2线路过电压保护启动 当线路本侧发生过电压时，其过电压保护动作跳开本侧断路器DL1、DL2，同时还启动本侧的远方跳闸保护发信至线路对侧，使对侧断路器DL1、DL2跳闸并闭锁重合闸。若不利用远方跳闸保护跳开对侧断路器，则当本侧的侧断路器跳开后，线路的电容电流将沿线路由对侧流向本侧，从而使线路本侧的过电压更加严重，尽管此后对侧的电压保护也会相继动作，但终究不如远方跳闸快速，因此过电压保护常与远方跳闸保护配套使用。在RCS925保护屏加入模拟量，模拟线路过电压，保护装置动作，瞬时跳开本侧断路器DL1、DL2，同时启动远方跳闸触点接通，投入相应压板，远方跳闸装置收到开入后立即向对侧传输信号，对侧远方跳闸装置收信动作后立即发出跳闸命令，瞬时跳开对侧断路器DL1、DL2，这时才能切除流向电抗器的故障电流。4.3断路器失灵保护启动 在图2中K点短路时，线路保护动作，应跳开本侧断路器DL1、DL2，若DL1断路器失灵，则DL1断路器失灵保护动作，启动母母差，并启动远方跳闸发信至对侧。对侧远方跳闸装置收信动作后立即发出跳闸命令，跳开对侧的线路断路器DL1、DL2，从而切除线路对侧送至故障点的短路电流。同理，若DL2断路器失灵，则DL2断路器失灵保护动作，跳开DL3断路器，并启动远方跳闸发信至对侧。对侧远方跳闸装置收信动作后立即发出跳闸命令，跳开对侧的线路断路器DL1、DL2，从而切除线路对侧送至故障点的短路电流。显然如果没有远方跳闸保护，故障电流就无法切除。结束语：电气主接线3/2接线形式增加了电网供电的可靠性，同时也使二次回路更加复杂，3/2接线保护按线路配置，重合闸按断路器配置，远方跳闸保护作为3/2接线形式特有的保护，能够快速切除线路对侧断路器，弥补了后备保护的不足，为超高压电网的安全稳定运行发挥了重要作用。参考文献：1贺家李 电力系统继电保护原理 水利电力出版 天津大学 2