电力双回线路范文

电力双回线路范文（精选8篇）

电力双回线路 第1篇

关键词：电力,双回线路,继电保护,原理,特点

0 引言

当前, 社会对电力的供应、调节、保护等工作都非常关注。继电保护一直都是重点讨论的部分, 如果未能进行有效地处理, 势必会对很多地区的电力工作产生极大的负面影响。电力行业内对电力双回线路继电保护持有肯定的态度, 多地区执行后发现其可以完成较多的工作, 且不会产生损坏、出错等情况。但关于电力双回线路继电保护的研究, 多数集中在理论上, 而客观实际则表现为不断变化的特点。所以, 在具体的工作研究中, 还是要加强电力双回线路继电保护的原理实践、特点实践, 从而提高工作水平, 健全技术体系。

1 电力双回线路继电保护的特点

与一般的继电保护不同, 电力双回线路继电保护在执行过程中, 可照顾到很多地区的特殊情况, 能够灵活应用, 改变了以往“按部就班”的问题。另外, 采用电力双回线路继电保护时, 可以针对性地选择应用, 不同的特点具有差异化的服务领域。

(1) 线间互感及跨线故障对继电保护的影响

电力双回线路继电保护在应用的过程中, 线间互感以及跨线故障的发生, 均会对继电保护产生影响, 这也是日后需重点研究的内容。从客观的角度来分析, 电力双回线路继电保护, 不仅仅能够在同一个回线相间存在比较明显的互感情况, 在同杆双回线之间, 也具有突出的互感影响。例如, 当出现故障时, 双回线上面的电压情况、电流情况等, 不仅仅涉及到本线路的运行效果, 同时还与另一个回线的电气量感应具有密切的关系。在现阶段的工作中, 发现零序互感的影响, 表现最为突出。如果在故障发生时, 并没有采取有效的措施来解决, 势必会造成接地距离保护的发生, 零序方向保护也会出现, 最终产生非常严重的影响。

(2) 不同运行方式下保护灵敏度的差异

电力双回线路继电保护虽然比较特殊, 但其仍然隶属于继电保护的范畴。经过分析发现, 该模式在运用的过程中, 处于不同的运行方式下, 针对灵敏度的保护也存在较大的差异。当前所掌握的电力双回线路继电保护技术, 主要包括双回线同时运行、单回线运行等方式。运行过程中, 线间具有明显的互感效果。差异化的运行方式所造成的故障明显不同, 由此所导致的配置方案、定值也不会局限在单一的方案上。所以, 在电力工作中, 要想更好地利用电力双回线路继电保护, 就必须注意到灵敏度的差异影响, 否则会造成阻力作用。

(3) 跨线故障选相

对于电力保护工作而言, 跨线故障选项是一个非常不容易执行的环节。从理论上来分析, 电力双回线路继电保护的应用, 为很多地区的继电保护、电力输送、电力调节等都提供了较大的帮助。而跨线故障选相的出现, 导致继电保护工作出现了新的难题。对于同杆双回线的异名相跨线故障而言, 其在处理过程中需考虑到较多的内容, 保护装置在运作的过程中, 往往会存在误切双回线的情况, 对电力系统的稳定运行产生了较大的不利影响。例如, 在发生IA IIBG故障的过程中, 一般情况是通过I回线两侧跳A相、II回线两侧跳B相。但受到电力双回线路继电保护的影响后, 保护装置容易出现失误判断的现象, 造成了A相、B相同时短路故障, 进而同时跳开两回线, 导致电力系统极为不稳定。所以, 在运用电力双回线路继电保护的过程中, 必须要注意这个重要的特点, 避免造成不必要的影响。

2 电力双回线路继电保护的原理及应用

就继电保护本身而言, 电力双回线路继电保护在原理上是比较符合要求的。当然, 任何一项继电保护都不可能是完美无缺的, 电力双回线路继电保护的特点是在控制时需要特别注意, 尽量减少对电力系统造成的负面影响。在现阶段的电力工作中, 所有的地区都表现为用电持续增长, 如果不采取有效的措施, 势必会导致电力行业的混乱和地区电力的不协调。建议将电力双回线路继电保护的原理进行深入分析, 并结合客观实际来有效运用, 推动电力行业的稳步发展。

(1) 同杆双回线路保护作用

电力双回线路继电保护在应用过程中, 注重对实际的保护和具体的操作。从原理上来分析, 电力双回线路继电保护的实施, 主要是发挥了“双回线路”的积极作用。例如, M变电所为500 k V变压器, K变电所为220 k V变压器, M站与K站之间的双回220 k V线路采用单回路架设, 两回线路均配置一套高频闭锁距离保护和一套高频相差保护, 如下图所示。

本方案两套主保护采用了不同路由传送保护信号, 提高了安全可靠性。采用专用光纤通道时, 每套保护装置配置2 芯光纤作为通道。按N + 1 的备用方式配置6芯光纤 ( 每条线路各使用2 芯, 备用2 芯) , 信号通过保护装置自带的光接口输出。同时将现有相-- 地耦合方式、单频工作方式的高频保护载波通道更改为相-- 相耦合方式、双频工作方式的保护复用载波通道, 配置保护信号复用和传输接口设备后, 在传送话音的载波通道上, 可复用多个继电保护命令。

(2) 分线电流纵差保护

对于电力双回线路继电保护来讲, 在保护作用的发挥方面, 分线电流纵差保护是非常重要的组成部分。在继电保护方面, 分线电流纵差保护的原理, 主要指的是按照线路, 比较线路两侧的电流情况, 包括具体的幅值和相位, 从而实现的一种客观上的保护。分线电流纵差保护在执行时, 倘若两侧的电流差超过了动作值, 或者是两侧的相位超过了动作值, 那么线路两侧的处理工作将会按照线路的特点和标准, 有效地切除故障线路, 并非全部切除, 达到了有效保护的效果。从优势上来分析, 分线电流纵差保护的运用, 具有比较突出的故障选线能力。该方法的保护效果, 受到的影响因素较少, 系统震荡、负荷影响等, 均不会受到其影响, 且能够在多种情况下正常运行。例如, 分线电流纵差保护, 对于全相、非全相运行的故障均可以正确进行选项处理和正确的跳闸处理。该方法是目前应用最普遍, 也是应用效果最好的方法。

(3) 横联差动保护

电力双回线路继电保护的应用要朝着多元化的方向发展。除了上述的几种情况外, 横联差动保护也是电力双回线路继电保护的重要组成部分, 且取得的效果获得了业界的高度认可。横联差动保护的基本原理是在同一侧比较双回线的电流, 不需要增加额外的保护通信通道。

按保护功能的不同, 横联差动还可以分为相间和零序 (接地) 差动两种形式。相间横差保护分别取不同相别的两回线的差流作为动作判据;零序差动保护则由两回线的零序电流作比较, 将双回线两个零序电流的和或者差作为动作量的判据均有应用。另外, 零序横差保护定值应躲开相邻线路故障时流过双回线的零序差电流, 如果双回线间互感较大而在定值整定中考虑不充分时, 会导致横差保护误动。由此可见, 横联差动保护在今后的实施过程中, 还需要注意一些, 有很多地方都要深入改进。

3 结束语

本文对电力双回线路继电保护的原理与特点展开讨论, 当前所使用的电力双回线路继电保护, 在优势上比较突出, 能够取得理想的效果。但随着人口的增加和用电压力的增大, 电力双回线路继电保护所表现出的不足也比较明显, 这就需要今后持续地优化和改进, 以达到最优的处理效果。相信在未来的工作中, 电力双回线路继电保护能够对国家的电力保护提供更多的帮助, 创造出更大的经济效益和社会效益。

参考文献

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[2]刘家军, 闫泊, 姚李孝, 梁振锋.平行双回线中串补电容对零序电抗型距离保护的影响[J].电工技术学报, 2011 (7) :264-270, 255.

[3]陈金熠, 范春菊, 刘玲.不同电压等级的四回线的纵联差动保护方案[J].电力系统保护与控制, 2011 (18) :72-79.

[4]周浩, 邓旭, 沈志恒, 王东举, 等.应用纵联差动保护防止雷击同塔双回线路同时跳闸停电[J].高电压技术, 2014 (1) :24-32.

[5]程远.同杆双回线路继电保护原理分析[J].科技创新与应用, 2014 (28) :1-2.

[6]张海, 黄少锋.利用电压辅助电流选相的同杆双回线单端电气量选相原理[J].中国电机工程学报, 2013, (7) :139-148, 8.

电力双回线路 第2篇

【关键词】同塔双回；220kV;线路施工；方案；步骤；注意事项

220kV输电线路作为电力系统中重要的电力传输装置,对城市供电的作用极为重要。为了保证线路施工顺利进行，在输电线路设计施工时应该考虑到多个方面的问题，使线路施工技术人员和工人尽快地提高业务水平，熟练地掌握送电线路施工方法、技术标准和安全质量要求，下面对220kV输电线路方案进行阐述。

1、工程概况

某220kV输变电工程Ⅲ7号～Ⅲ13号放线施工段, 输变电线路施工段全长2.311km,在Ⅲ11号～Ⅲ12号档内连续跨越三条同塔双回220kV带电线路,其名称分为:220kV电（一）一、二线,220kV电（二）一、二线,220kV电（三）线、电（四）线。跨越档档距为320m。

2、施工方案确定

2.1 施工条件。a.220kV电（一）一、二回线路、220kV电（二）一、二回线路均为该电网的主干线,整个施工过程不能停电,必须采用不停电跨越方式施工。b.2条不停电线路之间距离较长,地线距地面高度太高,配合运行单位春检工作,可以采用停电落线的跨越方式施工。c.施工段地处平原地带,地势平整、地形条件较好,运输便利。d.施工地点靠近河口处,施工季节为春季,5~6级大风的天气很多。e.跨越档靠近变电所及电厂,有3条500kV电力线路及6条220kV电力线路由此经过,感应电较大。

2.2 施工方案确定。综合以上因素,坚持安全第一、预防为主的安全施工原则,决定对220kV电（一）一、二回线、220kV电（二）一、二回线路采用不停电搭设木质跨越架,绝缘绳封顶,采用不停电跨越架线施工,220kV电（三）线、电（四）线采用停电落线的跨越方式架线施工。

3、施工步骤

3.1 跨越架结构

为保证跨越架强度及稳定性,采用主、副排架搭配、主跨越架与副排架结合的方式进行搭设。副排架为构造架,主要作用是增加稳定性,防__止跨越架沿拟建线路方向倾倒。

（1）跨越架搭设宽度。根据稳定性要求,整个架体宽度小于10.5m。排架与排架之间距离按1.5m考虑,需要搭设2排主架、6排副架。由于架体占地面积较大,杆与杆之间的距离在1.5m左右,非常密集,架子中间区域没有工作面,脚手杆内、外传递及上、下传递非常困难,需要在架体内部适当位置设立一定数量的“井”字形工作面,以解決脚手杆传递困难的问题(如图1)。

（2）跨越架搭设高度。根据《电力建设安全工作规程》要求,考虑施工期间的最大风偏及封顶绝缘绳的弛度,架顶应高出被跨线路地线2.0m以上。220kV电（一）一、二回线跨越架搭设高度为32.0m,220kV电（二）一、二回线跨越架搭设高度为30.1m,选择最高不停电线路搭设越线架,越线架的高度为34.0m。

（3）跨越架搭设长度。跨越架搭设长度按超出拟建线路两侧各3m考虑,横担长28.0m,L1=28/sin50°=36.55m,L2=6/sin50°=7.8m,L=L1+L2=44.35m,跨越架的搭设长度为45.0m。

3.2 搭设要求

a.跨越架主杆埋深不小于0.5m,间距1.5m,每隔1.2m绑1层大横杆,排与排之间绑小横杆,并设交叉支撑及侧向支撑杆,每4～6m宽设1支撑杆,主排架顶两侧设置外伸羊角支杆。b.跨越架的主横杆应错开搭接,搭接长度不小于1.5m,绑扎时大头压在小头上,绑扎不少于3处,每处不少于3圈,绑扎点有2个以上的杆件时,应先绑其中2根,再绑第3根,如图2所示。c.搭设跨越架上部时应采取先搭设主排架的两侧立杆,用绝缘绳在的两侧立杆,用绝缘绳在两侧立杆上方绑扎ф20绝缘绳。绝缘绳应平行于被跨线路的导线,以防在搭设主排架立杆时杆体倾斜于不停电体发生事故。搭设时应注意保证安全距离。安全距离以不停电导线为圆心周围跨越架之间的距离为4m。跨越架搭设顺序应由外层副排架向内层主排架搭起。d.跨越架外侧应打临时拉线。拉线用ф9钢丝绳,对地夹角不大于45°。拉线每隔6m设置1根,拉线与架体连接节点必须加绑补强杆。e.跨越架搭好后,必须经技术人员及安全员验收合格后方可使用。f.搭设好的跨越架应设立防护区,挂警告牌。

3.3 跨越架封网施工

（1）引渡绳跨越不停电施工采用不停电从被跨线路地线横担抛掷方式,使ф8迪尼玛引渡绳翻越被跨线路。施工前,ф8迪尼玛绳必须进行干燥,并进行高压绝缘试验,合格后方可使用,操作时,所有施工人员必须正确佩戴符合安全要求的绝缘手套和绝缘靴；此项工作必须在晴天进行,并且风力不能大于3级。

（2）封顶网施工。用ф8迪尼玛引渡绳牵引ф13尼龙绳进行跨越架顶部封网。封网绳每隔4.5m设置1根,与跨越架顶部横杆交叉角约45°,两侧与大横杆垂直方向分别设置3根。

3.4 展放导引绳

采用人工展放。展放的方向从Ⅲ7号一侧展放到过Ⅲ11号塔电（一）线跨越架前止。另一侧从Ⅲ13号牵引场通过Ⅲ13号塔展放到过Ⅲ12号塔电（四）线前止。用ф13尼龙绳带张力牵引ф13导引绳匀速通过跨越架穿越220kV不停电线路,将导引绳对封顶的压力控制在一定范围,把导引绳两端锚固于跨越架下面。

3.5 220kV电（三）线、电（四）线停电落线

a.接到停电令后,在分歧塔对220kV电（三）线、电（四）线进行验电,确定线路不不停电后分别在电（三）线010号、011号及电（四）线198号、199号塔为导、地线安装临时铜质接地线。b.为被跨越的220kV电（三）线、电（四）线两侧耐张塔上的导、地线安装反向临时拉线。c.在电（三）线010号及电（四）线199号耐张塔上打开导、地线挂点螺丝,将导、地线缓缓落下,将松至地面的导、地线盘至电（三）线、电（四）线分歧塔塔下。落线顺序应由下而上逐相进行。

3.6 导引绳升空

第4段导引绳用旋转连接器连接,用小牵引机牵引升空。在升空过程中,应在Ⅲ11号与电（一）线跨越架、电（一）线与电（二）线架子、电（一）线跨越架与Ⅲ12号塔之间接头位置用溜绳给导引绳加一定的下压力,以免导引绳刮拉封顶绳,使跨越架的受力更加合理。

3.7 导、地线展放及附件

a.导、地线放过1根或1相后,在牵引场13号塔进行压接后升空,在Ⅲ7号塔进行紧线、驰度观测,然后进行压接挂线。b.Ⅲ7号塔压接挂线完成后首先在Ⅲ11号、Ⅲ12号塔进行附件,完成后立即进行跨越档间隔棒的安装,间隔棒的安装距离应在地面测量。

3.8 恢复220kV电（三）线、电（四）线

a.所有新建线路导、地线全部升空后即可对停电线路进行恢复,并对恢复的导、地线进行外观检查,有问题要及时向上级报告。b.验收合格后,拆除临时接地待送电状态,交付停电令。

3.9 跨越架拆除及场地清理

a.各项作业完成后拆除跨越架。拆除跨越架方法是搭设方法的逆过程,拆卸的原则是由上而下逐根拆除,严禁整体推倒或上下同时拆除(拆除时专职安全员必须现场监护)。b.跨越架拆除后应对施工现场进行清理。

4、施工注意事项

a.做好带(停)电跨越架线施工安全技术交底,所有参建人员必须进行认真培训。b.做好施工用机械、设备及工器具检查及测试和安全防护用具、用品的检验工作。c.跨越架搭设前应向被跨越线路运行部门递交书面申请,将跨越架搭设及架线施工期间被跨运行线路(220kV电（一）一、二回及电（二）一、二回线)退出自动重合闸,并采取可靠的防静电措施。d.施工时必须密切注意天气情况,遇雷雨、浓雾及5级以上大风恶劣天气应立即停止施工。e.施工时必须正确佩戴安全帽和正确使用绝缘绳、绝缘手套、绝缘靴。f.整个施工期间,跨越架及落下的电（四）、电署线必须24h有人看护,防止人为破坏。

5、结语

总之，220KV输电线路设计时必须严格遵循安全第一的准则，施工中做好各项安全检查，施工人员要时刻以安全生产为理念进行施工，只有保证输电线路达到安全要求后才能正式投入到运行中，才能使工程项目顺利完工并使用。

参考文献

[1]袁峥嵘;220KV输电线路施工管理问题探讨[J];技术与市场;2010年10期

[2]谢振刚;高压输电线路工程施工问题研究[J];黑龙江科技信息;2008年07期

同杆双回线路继电保护原理分析 第3篇

1 同杆双回线路继电保护关键问题

1.1 自动重合闸:

当同杆双回线路出现跨线永久性故障问题时, 应尽可能防止双回线重合闸不当引起的永久性相间故障问题, 否则会导致系统遭受二次冲击。如在出现IA IIBG永久性故障问题时, 当II回线两侧跳B相、I回线两侧跳A相如果两回线在同一时刻重合, 则等同于两次重合于ABG相间电路, 其形成的较大短路电流会同时将两条线路切除, 进而影响电网运行的稳定性。另外, 在采用双回线联系度两侧系统提供支撑时, 要全面分析双回线间侧重合闸方式, 确保在跨线故障断开后, 两侧系统的互联运行不会受到故障影响, 由此改善电网运行的安全性与稳定性。[1]

1.2 采用不同的运行方式会表现出不同的灵敏度:

同杆双回线路可采用非全相运行、双线组合全相运行、双回线同时运行、单回线运行等不同运行方式。因双回线间互感问题, 使得在对应运行方式下出现故障时, 线路会表现出相应的故障电流和故障电压特点, 由此造成不同运行方式下双回线的保护灵敏度存在差异。所以方案设计时应分析在不同运行方式下保护配置定值及其方案的灵敏度和适用性。

1.3 可靠性要求更高:

相比较单回线路, 双回线具有更高的传输功率, 其两侧系统的联系更加紧密, 其运行的稳定安全对于保证系统安全更为重要, 所以同杆双回线路保护的可靠性要求更高。其要求保护配置在选择性故障电路切除中具有较高的准确性和快速性。

1.4 跨线故障选相:

在同杆双回线路出现异名跨线故障时, 其保护配置可能出现误切双汇线的问题, 进而影响系统运行的稳定性。如在IA IIBG故障问题中, 应II回线两侧跳B相、I回线两侧跳A相, 然后保护配置可能误认为双回线均出现AB相间短路故障问题而同时将双回线跳开, 由此干扰系统稳定运行。所以在保护配置方案设计中应选择恰当的跨线故障选相方案, 以便在此类故障问题中能顺利选跳线路, 从而保护两侧系统的联系。

1.5 跨线故障及线间互感的影响:

对于跨线故障问题, 相比单回线故障其电气量变化特征表现出特定的差异性, 这在一定程度上会对功率方向保护与距离保护等单侧电量保护造成影响;在同杆双回线路间通常会存在互感问题, 故障发生时, 双回线上的电流与电压同时由本线路工作状况及另一线路电气量感应大小共同决定, 而零序互感问题又是电气量感应影响的重要部分, 若未能采取有效措施进行处理, 很容易造成零序方向保护与接地距离保护误动或拒动故障。[2]

2 同杆双回线路继电保护原理

2.1 距离纵联保护

距离纵联保护主要用于克服双回线安装原有距离保护条件下, 两回线保护均将线路末端出现两非同名相跨线故障判别为相间故障而造成三相切除的难题。如对于TLS距离保护与CKJ-3距离保护。在TLS距离保护的三相通道与单相通道分开时, 按照允许式分析, 一端发单相信号, 另一端则判断为BC相间故障, 发三相信号;本侧在发送三相信号的同时能接收到另一侧的三相信号, 此为跳三相的基本条件;在CKJ-3距离保护中一段保护使用I回线方向元件和3段BC相间距离元件对II回线的2段BC相间距离元件进行闭锁, 在另一端出现保护动作而将单相故障切除后, 闭锁才能利用通道进行解除, 由此完成相继动作。在通信技术的快速更新下, 4通道的距离纵联保护也在不断发展起来, 其还能完成故障选项等。

2.2 分相电流差动保护

分相电流差动保护是同杆双回线路中应用比较广泛的一种保护运行方式。其按照相位比较两侧电流幅值及相位大小, 线路两侧在同一时间内对故障相进行切除。分相电流差动保护具有可避免负荷及系统振荡影响、工作方式快捷简单、对非全相及全相运行中的故障皆能准确选相并切除、无需进行PT输入等优点, 在同杆双回线路的跨线故障问题中, 分相电流差动保护也具有良好的适用性。所以在通道条件正常时应尽量选用分相电流差动保护。

此种保护使用需要注意的问题有: (1) 两端电流同步采样, 其通常使用的同步方法有采用GPS技术完成同步和“乒乓”时间调整技术两种方法; (2) 确保通道的可靠性与安全性, 分相电流差动保护信号传输主要采用光纤通道与微波通道两种通信方式;通信方式的具体选择要以系统自身的通信状况和线路长短为主要依据, 通常而言, 长线路会采用微波通道或复用光纤通道;短线路保护会使用专用光纤通道; (3) 在超高压长线路中使用分相电流差动保护, 要重点分析电流电容的补偿问题。[3]

2.3 横联差动保护

横联差动保护在中低压等级同杆双回线路中比较常用。横联差动保护具有易于运行维护、构成简单、无需通道等优点, 缺陷是当单回线运行且存在相继动作区时保护会出现拒动问题。横联差动保护通常分为电流平衡保护与横联方向差动保护两种类型:

(1) 电流平衡保护是指对两回线中的电流幅值进行比较分析, 将双回线和电流和双回线差电流分别当作制动量和动作量, 若动作量高于制动量则采取保护动作;电流平衡保护具有弱馈侧灵敏度较差的问题, 其优点是无需进行电压量输入, 其典型的LFP-967B型电流平衡保护在电力系统中比较常用。

(2) 横联方向差动保护是指以短路电流方向和大小作为主要依据来对故障线路进行选择, 其同电路平衡保护都具有的缺陷是在双回线出现同名相跨线故障时会出现拒动;当前国内电力系统中常用的横联方向差动保护主要有LFP-967A型方向横差保护、ISA-285A型微机横联差动电流方向保护装置;同原有的横联方向差动保护相比, 微机型横联方向差动保护采用相同的保护原理, 但其具有更强的逻辑判断性能, 能利用逻辑和延时判断来避免双回线对侧一回路线断路器跳闸、单回线与母联断路器不同其跳闸而造成的保护误动问题。

2.4 相继速动保护

相继速动保护是指以单回线路距离保护原理为前提, 增添额外保护功能以完成相继速动。相继速动保护可改善距离保护的独立性, 具有便于维护、成本较低等优点。如对于LFP-941型微机保护, 其基本保护原理为:将LFP-941型微机保护分别安置在双回线两侧, 并设定对应的相继速动功能, 每个保护都会将距离III段的启动信号FXL传输到另一回线保护的对应端子处, 用于对另一回线保护距离II段的“相继速动”回路进行闭锁。而相继速动动作的基本条件有:距离II段的启动信号在经过设定的小时间段内不返回;本保护距离II段动作;在接收到另一回线的FXL信号后信号立即消失。

在线路尾端出现短路故障问题时, 双回线相继速动保护动作要求一定的间隔时间, 所以此种保护在中低压线路或故障问题对系统运行安全性干扰较小的线路中比较适用。

2.5 基于六序分量的保护

对双回线路进行对称分量划分为反序量与同序量, 便可获取六序分量。六序故障分量只存在于故障问题发生时, 其相位关系与幅值与正常状态相分离, 保护安装位置的序电流故障分量和序电压故障分量间的相位关系主要取决于保护安装位置到系统中性点间的阻抗大小, 其不受短路点过渡电阻的干扰, 具有较高的选相灵敏度。因六序分量保护方法要求使用双回线不同导线的电气信息, 其在运行方式复杂性与接线复杂性上的缺相同横差保护相似, 所以在线路采用非全相运行、准三相运行及单相运行等运行方式时应将六序分量保护退出。

3 同杆双回线路继电保护配置分析

某两个220k V变电所N、K与某500k V变电所在线路重建中对M~N和M~K进行同杆双回线路重新架设。按照220k V线路快速故障切除和双套保护要求, 同时分析双高频保护通道在同杆双回线路中的安全性及可靠性不足问题, 设计中主要采用分相信号传输的允许式距离纵联保护与分相电流差动保护构成的同杆双回路线路保护配置方案。按照信号传输方式的不同, 可进行两种方案的选择: (1) 载波服用距离纵联保护与专用光纤分相电流差动保护组合方案; (2) PCM复用距离纵联保护与专用光纤分相电流差动波保护组合方案。此两种方案皆符合主保护双重化使用差异保护原理的标准。[4]

在实际设计中, 因考虑到采用方案一时N~K双回线路中四套纵联保护仅由1条光缆路由输出, 可靠性和安全性相对较低, 且分析运行方便性和施工调试的简单性, M~N与N~K双回线均采用第二种保护配置方案。方案设计中同时采用相-相耦合方式、双频工作方式的保护复用载波通道代替原有的相-地耦合方式、单频工作方式的高频保护载波通道, 并配备保护信号传输与复用接口设备, 使其可复用多个继电保护命令。在实际应用中此种保护配置方案获得了良好的保护效果。

4 结束语

继电保护的质量将直接关系着同杆双回线路的运行质量和使用寿命, 因此, 相关技术与设计人员应加强有关同杆双回线路继电保护原理分析, 总结双回线路继电保护中的关键技术问题及不同原理使用条件, 以逐步改善同杆双回线路的继电保护水平。

参考文献

[1]黄颖.同杆双回线路继电保护原理及其应用探讨[J].科技创新导报, 2011, 12 (29) :62-63.

[2]胡良山.同杆线路运行特点及对继电保护的影响综述[J].中国高新技术企业, 2010, 13 (14) :74-75.

[3]蔡国伟, 周国屏, 李凌.基于同步相量测量的同杆双回路继电保护方案的研究[J].电力自动化设备, 2011, 06 (10) :61-62.

电力双回线路 第4篇

在电力系统中,需要测量线路的零序集中参数和零序分布参数。线路的零序集中参数表征的是线路的零序参数整体集中的效应,零序分布参数表征的是均匀分布在线路上的零序电气参数。目前,在很多地方由于线路走廊受限,同杆架设的线路日益增加,若采用传统离线测量方法,停电的影响范围将越来越广。因此,为了尽可能地避免因测量造成线路断电,通过尽量少次数的测量获得线路零序参数,提出了在线测量方法。

国内外针对输电线路零序参数在线测量的研究已进行了十几年。文献[1]在“一字形”零序集中参数电路模型的基础上提出了增量法,文献[2-4]介绍了增量法相关的硬件组成及测量过程,文献[5-7]在增量法的基础上提出了微分法、积分法等。“一字形”电路模型只考虑线间电磁耦合,忽略线路对地及线间的导纳,随着线路长度的增加及电压等级的升高,若不考虑线路的电容电流,使用该模型来测量计算会造成偏差。文献[8]对线路模型进行了改进,考虑了线路的对地零序导纳,通过建立零序分布参数和零序集中参数间的转换关系,将测量线路零序集中参数和测量零序分布参数结合起来。但是由于文献[8]所使用的线路模型没有考虑线间零序导纳的影响,而且对于线路参数矩阵的转换不够准确,最终未得到线路参数的精确测量算法。

本文针对双回耦合输电线路,综合考虑其线间电磁耦合和线路对地及线间电容的影响,建立它的零序分布参数电路模型和零序集中参数电路模型,推导零序集中参数与分布参数间的转换矩阵,研究其线路零序集中参数和分布参数的在线测量算法。

1 双回耦合输电线路的零序电路模型

1.1 零序分布参数电路模型

平行架设的双回耦合输电线路1、2参数完全一样,导线采取逆相序布置,沿线路近似采取一个全循环换位方式,线路参数沿线均匀分布。

根据零序电气量具有“大小相等、相位相同”的特征,对两回线进行解耦,最终可以用2根线路来代替原线路,构成两线-地的零序分布参数电路模型,如图1所示。记i回线路j端零序电压、零序电流相量分别为Uij、Iij,j=1时表示线路的首端,j=2时表示线路末端。

图中,R0、L0为单位长度线路零序自电阻、自电感,ZM0为两回线间单位长度线路零序互阻抗,G0、C0为线与地之间单位长度线路的零序漏电导、零序电容,GM0、CM0为两回线间单位长度线路的零序漏电导、耦合电容,dx无限趋近于零,l为线路耦合段总长度。

记由R0、L0、RM0、LM0构成的矩阵Z0为线路的零序分布阻抗参数矩阵,由G0、C0、GM0、CM0构成的矩阵Y0为线路的零序分布导纳参数矩阵。Z0、Y0分别为:

I2=[I12,I22]T。经过推导,双回耦合输电线零序分布参数电路模型的网络传输方程如式(1)所示。

2U1I1 2=cosh(Z0Y0姨l)ZCsinh(姨Y0Z0 l)Z-1Csinh(Z0Y0姨l)cosh(姨Y0Z0 l)22U2I22(1)其中,ZC=Y0-1姨Y0Z0=Z0(姨Y0Z0)-1。

1.2“双Π形”零序集中参数电路模型

根据电力系统分析的一般原理,当只关心线路两端的电气量时,可以将双回耦合线路等值为一个四端口的网络,进一步将其等值为“双Π形”零序集中参数电路模型,如图2所示。

在此电路模型中,将线路总阻抗串联在线路上,将线路的总导纳等分为两部分,分别并联在线路的始、末端。图2中,R、L为线路零序集中自电阻、自电感,ZM为两回线间零序集中互阻抗,G、C为线与地之间的零序集中漏电导、零序电容,GM、CM为两回线间零序集中漏电导、耦合电容。

记由R、L、RM、LM构成的矩阵ZΠ为线路的零序集中阻抗参数矩阵,由G、C、GM、CM构成的矩阵YΠ为线路的零序集中导纳参数矩阵。ZΠ、YΠ分别为:

“双Π形”零序集中参数模型的网络传输方程如式(2)所示。

1.3 2种电路模型的转换

零序分布参数电路模型和“双Π形”零序集中参数电路模型是针对同一系统的不同表示形式,所以二者是等价的,因而2个电路模型的网络传输函数相等。根据式(1)和式(2),可以求出2种电路模型相应参数矩阵间的转换关系,如式(3)所示。

为讨论线路零序参数的分布特性与线路长度间的关系,进一步将式(3)变形为式(4)。式(4)中kZ、kY分别表示由Z0、Y0构成的转换矩阵。可以证得,当l趋于0时,kZ、kY趋近于单位阵I。

因此在线路长度较短时,双回耦合输电线零序参数的分布特性可以忽略,线路的零序集中参数可以近似等于零序分布参数与线路长度的乘积。当线路较长时,必须考虑分布特性。

2 双回耦合输电线路零序参数在线测量原理

输电线路零序参数在线测量是指在尽可能减少系统停电的前提下,测量线路两端的零序电压、电流,通过求解由线路参数、线路两端零序电气量构成的方程,获得输电线路的零序参数。

电力系统在正常运行时,线路两端的零序电压、电流很小,不能满足测量要求。因此,就需要通过改变运行状态,在线产生较大的零序增量,求解由线路参数、线路两端零序电气增量构成的方程,获得输电线路的零序参数。为保证准确地测量线路两端的零序增量,需要满足2个条件:一是在线产生足够大的零序增量;二是需同步测量线路两端的电气量。目前,多篇文献[9,10,11,12,13,14]描述了在线产生零序增量的方法,诸如将系统的运行方式从正常运行变为首端断相、末端接不平衡负荷、区外单相接地短路和区外双相接地短路等;线路两端电气量同步测量主要通过日渐成熟的基于GPS同步测量技术实现。

2.1 增量法原理

在改变系统运行方式后,会产生零序增量,记ΔU11、ΔU21、ΔU12、ΔU22、ΔI11、ΔI21、ΔI12、ΔI22为线路首末两端产生的零序电压、电流增量,ΔU1=[ΔU11,ΔU21]T,ΔU2=

根据图2所示的“双Π形”零序集中参数模型,由式(2)推导出系统的伏安特性方程如式(5)所示。

一般情况下,输电线路是一个线性系统,满足叠加原理。因此,式(5)可以认为是正常运行状态和零序增量的叠加。最终,基于线路首末端零序增量的增量方程如式(6)所示。

2.2 零序集中参数测量算法

线路的零序集中阻抗参数矩阵ZΠ的对角元素相等,非对角元素相等,同理于零序集中导纳参数矩阵YΠ。令2个矩阵的对角元素为Z、Y,非对角元素为ZM、YM。对式(6)所示的增量方程进行等价变形,得到用矩阵相乘形式表示的新增量方程,如式(7)、(8)所示。

根据式(7),零序集中导纳参数矩阵YΠ中的对角元素Y和非对角元素YM的测量算法如式(9)所示。

将Y和YM代入式(8)中,得到Z及ZM。Z和ZM的表达式比较复杂,由于篇幅限制就不再列出,其测算原理与导纳的测算原理一致。经过上述一系列的工作,最终得到矩阵ZΠ、YΠ。

零序集中参数的测量算法如式(10)所示。

2.3 零序分布参数测量算法

在分布参数电路模型中,由于电阻、电感、电容和电导这些参数是均匀分布在线上的,因此必须用单位长度的输电线所具有的参数表示[15]。统称单位长度的输电线上具有的零序参数为线路的零序分布参数,在电力系统中,单位长度通常取1 km。

2.3.1 短线路零序分布参数测量算法

在线路长度较短时,对式(4)分析可知,“双Π形”集中参数电路模型与零序分布参数模型的转换矩阵kZ、kY近似于单位阵I。因此在测算短距离线路的零序分布参数时,可以令kZ、kY等于I,忽略线路波过程的影响。

短线路零序分布参数的测量算法如式(11)所示。

2.3.2 长线路零序分布参数测量算法

对于长距离输电线路,转换矩阵kZ、kY受线路长度的影响,已不能近似于单位阵I,需要对零序集中参数矩阵进行准确修正。根据式(3),将分布参数矩阵Z0、Y0用ZΠ、YΠ表示,如式(12)所示。

在测得线路的零序集中参数矩阵ZΠ、YΠ后,代入式(12)测算分布参数矩阵Z0、Y0。最后,长距离输电线路零序分布参数的测量算法如式(13)所示。

3 仿真及分析

为讨论本文所提耦合输电线路零序参数在线测量算法的准确性,在MATLAB中建立双回500 k V线路系统,进行数字仿真。以三峡电站的出线为例[16],导线型号为LGJ-630/55×4,分裂导线的分裂间距为450 mm,避雷线型号为LHAGJ-150/25,杆塔为S1型,500 k V双回耦合输电线路元件模块分布参数如下:R0=0.045 44Ω/km;L0=1.551 9 m H/km;LM0=0.53105 m H/km;C0=5.658 n F/km;CM0=2.789 4 n F/km。

本文将仿真5种能产生零序电流增量的运行方式,即离线注入零序电流、首端断相、末端接不平衡负荷、区外单相接地短路和区外双相接地短路等,其中离线注入零序电流属于离线测量方法。

基于短线路零序分布参数测量算法在断开一回线路A相运行方式下的测量结果及误差如表1所示。基于长线路零序分布参数测量算法在断开一回线路A相运行方式下的测量结果及误差如表2所示。其他4种运行方式的仿真结果及误差的变化规律与表1及表2中的一致,限于篇幅,此处不再列出。

从表1可以看出,线路长度小于100 km时,仿真结果的误差较小,随着线路长度增加,误差增大。从表2可以看出,5条不同长度线路的仿真结果的误差都很小,除电阻外其他参数误差的数量级都为10-4。综合对比表1和表2,仅线路长度为60 km时,两表仿真结果的误差相近。

在实际中,当线路长度较短时,线路参数的分布特性可能没有仿真模型中的理想,应用中长线路零序分布参数测量算法测量短距离线路的零序参数可能会有较大的误差。因此,综合仿真结果,短线路零序分布参数测量算法适用于测量长度小于60 km的500 k V线路,长线路零序分布参数测量算法适用于测量长度大于60 km的500 k V线路。

此外,从表2中可以看出,线路长度小于150 km时,线路零序自电阻的测量误差相比其他参数略大,约为2%。这是由于线路零序自电阻要比电抗小一个数量级,在仿真中会有截断误差,因此不以电阻值的测量误差作为判断算法准确性的标准。随着线路长度逐渐增加,由数量级差异造成的截断误差会减小,如表2中当线路长度为500 km时,误差的绝对值已经减小到0.057%,可以证明这一点。

4 结论

本文建立了双回耦合输电线路的零序分布参数电路模型和“双Π形”零序集中参数电路模型,推导了零序集中参数与零序分布参数间的转换关系,提出了短线路零序分布参数在线测量算法和长线路零序分布参数在线测量算法,并进行了仿真验证。仿真结果表明,短线路零序分布参数测量算法适用于测量长度小于60 km的线路,长线路零序分布参数测量算法适用于测量长度大于60 km的中长距离线路,实验结果误差的数量级为10-4。本文提出的“双Π形”零序集中参数模型考虑了对地导纳和线间导纳影响,将输电线路零序集中参数在线测量与分布参数在线测量结合起来,可以为电力系统潮流计算和继电保护提供参考。

摘要：分析了双回耦合输电线路的结构,建立了其零序分布参数电路模型和“双Π形”零序集中参数电路模型;将增量法与“双Π形”电路相结合,提出了零序集中参数在线测量算法;推导了零序集中参数与分布参数间的转换关系,提出了零序分布参数在线测量算法;对不同长度的500 kV双回耦合输电线路进行仿真实验。仿真结果表明,所提出的电路模型及在线测量算法适用于电力系统的零序参数在线测量。

同塔双回高压送电线路相序的研究 第5篇

文章将利用静电场理论对同塔双回不同相序排列的高压送电线下空间工频电场强度和磁感应强度进行计算,并根据其对环境产生的不同程度的影响,提出了优化排列的概念。

1 工频电场和磁感应强度的计算

1.1 静电场理论

电力线路的频率为50 Hz,其波长为6 000 km,而一条线路仅几十或几百千米[1],所以在架空线路工程计算中,可以采用静电场理论。如图1所示,长度为ρ的导线1上分布着电荷线密度为Q的均匀电荷,将地面视为良导体,利用镜像电荷-Q代替大地对计算点P的电场强度的影响,当点P距离导线的间距L与导线长度ρ之比趋于零时,则导线在P点产生的电场强度E可由下式求出[2]:

式中:ε为真空介电常数,通常取

选择无穷远处为点位参考点,电荷Q在P点产生的电位为

镜像-Q在P点∞产生电位为

则P点的总电位为

1.2 电场强度的计算

假设计算点P分布在各导线表面,由式(1)计算各回路自互电位系数,如图2所示。

导线i的自电位系数

导线i的互电位系数

式(5)中:Ri为各导线半径,对于分裂导线可以用等效单根导线半径代入,四分裂导线等效半径,二分裂导线等效半径,r为次导线半径,d为次导线间距。

假设导线根数为n,由式(4—6)式得

已知导线表面电压和自互电位系数,求出导线的等效电荷Qn,由此可得P点的电场强度

式中:Li为电荷Qi到P点之间的距离;Li'为电荷Qi的镜像到P点之间的距离。

1.3 磁感应强度的计算

如图3所示,长度为ρ的导线1电流为I,计算点P距离导线的间距为L且与导线1长度ρ之比趋于零时,导线在P点产生的磁感应强度可由下式求出:

式中:μ为真空磁导率,通常取μ=4π×10-7H/m,和电场强度计算不同的是关于镜像导线的考虑,与导线所处高度相比这些镜像导线位于地下很深的距离,因此只考虑空间的实际导线,忽略它的镜像。

2 计算结果的比较与分析

同塔双回送电线路,假设其中一回线路的相序为ABC,则另一回线路可以有6种不同的排列相序,即同相序(ABC)、异相序(ACB、BAC、BCA、CAB)和逆相序(CBA)。相序的排列方式不同,其工频电磁场强度大小与分布也不同,根据静电场理论对不同相序排列方式进行分析。以下计算采用表1所示的实际常见的线路设计参数。

*注:导线最大载流I=1.15×铝截面积×导线分裂根数。

如图4和图5所示,对于不同电压等级及导线高度,当其中一回路的相序排列为ABC时,考虑到实际送电线路沿线各处,导线一般高于最小允许高度,从工频电磁场的环境影响角度对另一回路相序排列进行分析如下:

(1)当另一回路相序排列为CBA时产生的电场强度和磁感应强度最小;

(2)当另一回路相序排列为CAB或BCA或ACB时,这3种相序排列的回路产生的电场强度和磁感应强度均大于(1);

(3)当另一回路相序排列为ABC或者BAC时,产生的电场强度和磁感应强度最大。

由此可见,(1)所述相序对环境产生影响最小,其次为(2),影响最大的是(3)。

3 结束语

同塔双回高压输电线路对于110 k V,220 k V,500 k V电压等级,采用合适的相序排列方式,可有效减少线路对环境产生的工频电磁场影响,使环境工频电磁场水平达到尽可能底的目的,公众可避免不必要的暴露,从而实现社会、经济和环境的协调发展。

摘要：根据静电场理论计算同塔双回不同相序排列的高压送电线路产生的工频电场强度和磁感应强度,并根据其对环境产生的不同程度的影响,提出了优化排列的概念。

关键词：静电场,工频电场强度,磁感应强度

参考文献

[1]窦飞,李树森.500 kV同塔四回架空送电线路电场分布的研究[J].江苏电机工程,2004(1):11-16.

电力双回线路 第6篇

原有的单回线路在很多情况下已经不足以满足生产生活的需求, 需要采用更加有效的手段才能够顺应当前社会的发展潮流, 因而同塔双回的形式应运而生。750k V属于较高电压的线路, 在实际应用过程中, 需要更加稳定的输电线路作为支撑, 使用同塔双回的形式能够起到良好的实际效果。由于750k V同塔双回输电线路的塔型、作业位置、导线位置与单回线路都有所不同, 因而需要充分结合线路设计的实际情况, 采用积极有效的手段进行带电作业的研究工作。

1 750k V同塔双回的安全距离

1.1 操作过电压和危险率的情况

影响750k V同塔双回带电作业最小安全距离的是单相接地三相分闸过电压水平以及概率密度, 这主要是因为750k V同塔双回输电线路不需要考虑自动重合闸过电压和空载线路过电压的情况。如果输电线路在实际运行过程中, 一回停运不接地, 一回运行, 并且侧线路单相接地三相分闸时, 那么750k V同塔双回线路的电压有最小值, 其带电作业的危险率也能够根据公式进行求取, 使用操作过电压幅值的概率密度函数能够根据实验结果得出。对750k V同塔双回线路的具体使用情况进行试验, 能够有效发现其中存在的问题, 并对海拔高度进行及时的修正。试验通常都需要在国网电力科学研究院特高压户外试验场进行, 这样能够有效保证试验的安全性, 同时保证试验结果具有良好的精度。一般在进行试验的时候, 选用的试验设备都是具有较高的先进性的, 5400 k V低阻尼串联阻容分压器在进行试验的时候能有效发挥作用, 并且使用64 M型峰值电压表能够对试验过程中的电压变化情况进行全方位的实时监测, 在试验之前需要对试验设备进行全面检查, 经过校正, 当整个测量系统的误差<3%的时候, 就能够进行下一环节的试验工作。带电作业中最大操作过电压的情况分布表如表1。

1.2 等电位和地电位作业时的安全距离

经过大量的研究实践, 能够发现人在等电位的时候能对杆塔构架产生一定的操作冲击, 且要比人在地电位的时候要低。因而需要对人在导线 (等电位) 时候产生的操作冲击进行放电试验, 就能够测算出750k V同塔双回带电作业时的最小安全距离。在地电位作业时进行安全距离的测量可以从下、中相导线进行检修工作, 作业人员能够在中层和下层的横担上走动, 从而进行相应的工作[1]。

2 750k V同塔双回的组合间隙

组合间隙在人体离开导线的时候, 这个组合间隙能够产生最低的放电电压, 因而需要进行最小组合间隙试验工作。同时还需要注意的是, 最小组合间隙试验工作需要从两个部分进行:第一, 需要对人体在组合间隙中的位置进行改变, 从而进行操作冲击中的放电试验工作, 这样能够有效寻找到最低限度的放电电压位置。第二, 把模拟人固定在最低的放电位置, 同时需要根据放电曲线和危险率进行最小组合间隙值[2]。

3 一回带电一回停电检修方式

在对750k V同塔双回进行检修的时候, 可以使用一回带电一回停电的方式进行。通常情况下, 双回线路是同塔并架的状态, 停电回路和带电回路之间会存在着电磁感应, 这样能在停电回路上产生相应的感应电压, 同时避雷线中也会出现一定的感应电压, 如此一来会对正常的检修工作造成一定的威胁[3]。想要对停电回路中的感应电压进行有效的计算, 需要对具体的线路参数进行收集和分析, 从而确定出良好的作业方式, 并进行相应的安全防护工作。在对停电检修回路的感应电压进行计算的时候, 需要从线路基本参数、潮流以及运行的电压等情况入手, 做好数学模型的建立工作, 将不同工作条件下的停电回路产生的感应电压进行记录。在进行检修的过程中, 做好临时接地线的加挂工作, 能够对稳态感应电压进行有效的控制和降低, 保证检修工作的安全性和稳定性。在使用一回停电一回检修的方式时, 可以采用等电位检修的措施, 这样当停电回路两端都处在不接地的条件状况时, 也能够进行带电回路的检修, 或者使用地电位的检修措施, 检修人员在进行检修的时候, 不需要对高电位的绝缘工具进行使用, 也不用考虑其安全距离, 检修工作会变得更加容易[4]。

4 结语

人们生活水平不断提高, 用电量逐渐加大, 供电线路的电压也在逐渐增加, 750k V在很多地区都被经常使用。同塔双回线路在当前的电力供应工作中占据重要地位, 能够有效提高电力供应的水平, 增强电力运行的稳定性的安全性, 为人们提供更加有效的电力。

参考文献

[1]丁玉剑, 宋刚, 陈稼苗等.500kV同塔双回垂直排列紧凑型输电线路带电作业试验研究[J].电网技术, 2013, 37 (11) :3281-3287.

[2]胡毅, 刘凯, 刘庭等.带电作业技术研究与标准制定[J].高电压技术, 2012, 38 (11) :3015-3024.

[3]胡毅, 刘凯, 彭勇等.带电作业关键技术研究进展与趋势[J].高电压技术, 2014, 40 (07) :1921-1931.

电力双回线路 第7篇

110 kV双回线路的运行大大提高了电网的电能输送能力,运行方式也更加灵活,是今后电网规划、发展的必然方向,但是,如果双回线的保护配置不够科学、合理,双回线的优点将不能得到有效的发挥,供电的可靠性问题仍然不能有效地解决。截至2008年6月,万州电网共有110 kV双回线路8回,其中两回保护配置为南瑞继保RCS-943A型光纤差动保护,其它6回皆为普通微机型距离零序保护。为了描述方便,下面就以万州电网的110 kV双回线保护为例,对双回线的保护性能进行分析。

1 不具备双回线相继速动功能的普通微机型距离零序保护的双回线保护性能分析

以110 kV双龙南线、北线龙蛇背侧保护为例(网络接线图及保护配置图见图1),220 kV双桂站侧两套PSL-621C保护装置实现了双回线相继速动功能,由于双龙北线龙蛇背侧DPL-11D、11Z分布式微机距离、零序保护装置无双回线相继速动逻辑,当在双桂侧发生故障时,将无法依靠龙蛇背侧双回线相继功能来实现保护的快速和有选择地动作。

大家都知道,双回线运行相当于一个小环网,

由于110 kV线路保护采用远后备的配置原则,主保护为无时限的I段和带时限有灵敏度的II段保护(包括距离和零序II段),而零序I段尤其对短线路来说保护范围极其有限(有时根本就没有保护范围),接地距离保护虽然有比较好的保护范围,但如果发生的是非金属性接地故障,考虑接地电阻后(可能呈容性也可能呈感性),接地距离保护的保护范围就非常不确定,并且非金属性故障的比率相当大;相间距离保护虽然有比较好的保护范围,但是数据显示,90%以上的故障为单相接地故障,因此,双回线的主保护必须依靠带时限的有灵敏度的II段保护(尤其是短线路)。但是,对于环网带时限的保护来说,定值配合极其困难,有灵敏度段保护定值必然有失配,当在失配段保护范围内发生故障时,就有可能导致两条线路皆跳闸,如果是瞬时性故障,可以依靠重合闸来进行补救,但如果是永久性故障,重合将不成功,此时,将造成受电侧龙蛇背变电站全站失压。又由于龙蛇背站是忠县电网的枢纽站,忠县电网内只有小型的径流式小水电,根本就没有稳网能力,龙蛇背变电站全站失压必将造成忠县电网的垮网,同时将造成忠县县城全城失电,根据《事故调查规程》第2.2.2.1条规定,将定性为重大电网事故,由此可见,安全风险较大。

当然,可以采用双回线分列并辅以备自投(包括进线备自投、变压器备自投、分段备自投等)的运行方式,以此来避开环网保护失配,选择性无法保证而导致的安全风险,但是,分列运行时又带来了其它的具体问题:比如要增加备自投来提高可靠性,造成投资增大;受电站两段负荷不均衡时无法有效地满足供电量的最大化;运行方式受到限制;由于变电站无功补偿装置普遍容量大、数量少,导致无功调节无法很好地科学执行,供电的经济性和电能质量等都将得不到保证。

当龙蛇背站负荷比较轻时,线路上发生瞬时性故障,龙蛇背侧保护很有可能不动作,由于忠县电网小水电的存在,将致使110 kV双龙南线或北线线路带电压运行一段时间,而该电压将有可能既不满足无压条件又不满足同期条件甚至也不满足备自投动作条件,导致110 kV双龙南线或北线双桂侧重合闸不能正确动作或者龙蛇背侧备自投装置不动作,并将造成龙蛇背站全站失电以及忠县县城失电的重大电网事故。

2 具备双回线相继速动功能的普通微机型距离零序保护的双回线保护性能分析

对于普通微机距离零序保护性能及双回线分列运行存在的问题与前面分析的一样,在此不再重复,下面重点对其中的双回线相继速动保护性能进行分析。

以110 kV城燕南线、北线为例(网络接线图及保护配置图见图2),由于220 k V城口站侧配置的是北京四方公司的CSC-161A型普通微机距离零序保护,虽然有光纤通道和110 k V高燕站侧配置的原110 k V白坪燕线的三端光纤差动保护CSC-163T型保护装置,但是,仍不能实现110 kV城燕南线、北线的两端光纤差动保护。110 k V城燕南线、北线的两侧都实现了双回线相继速动功能。

北京四方公司《CSC-161系列数字式线路保护装置说明书》中有关双回线相继速动的逻辑如下:

(1)双侧电源的双回线相继速动功能:利用相邻线路距离III段的动作行为来实现加速II段。相继

速动的条件:

a)双回线相继速动压板投入;

b)本线距离II段区内;

c)故障开始时没有收到加速信号,其后又收到同一侧另一回线来的加速信号;

d)本线ZII在满足b)中条件后经一个短延时(20 ms)仍不返回。

分析:由于110 kV城燕南线、北线线路较短,只有9.0 km,高燕站35 kV侧接有城口县巴山水电站,并有可能接入城口县电网(小水电较多)运行,符合双电源的条件。当城燕北线靠高燕侧I段范围内城口侧II段范围内发生永久性接地故障时,由于接地电阻的存在,此时城口侧测量的接地电阻将呈容性,城口侧接地距离I段有可能动作,而高燕侧测量的接地电阻将呈感性,高燕侧接地距离II段保护将动作(接地距离I段将不会动作),也就是说,由于接地电阻的存在将使双回线相继速动的条件不成立,双回线相继速动保护将不起作用,如果此时高燕侧城燕北线II段与城口侧城燕南线II段定值失配(很有可能),则将造成高燕站全站失电。如果是城燕北线靠近城口侧永久性接地故障,城口侧接地距离I段肯定动作,但由于接地电阻相对于高燕侧呈感性,城燕北线高燕侧接地距离II段很可能不会动作,这样,双回线相继速动的条件又将不成立,双回线相继速动保护也将不起作用,此时将造成高燕站全站失电。也就是说,在双回线相继速动的逻辑无法实现的情况下,双回线保护失配的问题无法根本解决,势必将造成两条双回线将都动作跳闸,并将造成受电站高燕站全站失电。

(2)单侧电源双回线的负荷端保护的相继速动功能

此时ZⅢ将不可能动作,可以利用负荷端保护在对侧开关跳闸后和故障初期所感受的电流变化来实现加速功能。判据如下:

a)双回线相继速动压板投入;同时控制位“双回线负荷端”投入;

b)本侧距离II段区内;

c)收不到同一侧另一回线来的加速信号;

d)300 ms内开关的相电流相对故障开始时增大4倍以上;

e)同侧另一回线有电流

f)本线ZII在满足上述条件后经一个短延时(40 ms)仍不返回。

分析:在考虑接地电阻的情况下,仍将出现以上分析的导致双回线相继速动功能无法实现的本侧距离II段区内条件不满足的情况。同时,即使按照金属性短路来分析,对于较长线路来说,在300 ms内开关的相电流相对故障开始时必须增大4倍以上的条件也有可能不满足,从而致使双回线相继速动的逻辑无法实现。这样,双回线保护失配的问题仍然不能有效解决,仍然将造成受电站全站失电。

3 110 kV双回线配置光纤差动的保护性能分析

由于光纤差动保护具有优良的选择性、速动性、灵敏性和可靠性,在双回线中任一回线路上发生故障,都可以依靠光差保护实现快速的有选择性的切除故障,从而很好地解决了双回线保护的定值失配以及接地电阻的问题,具体地讲,光差保护相对普通微机型距离零序保护具有以下优点:

1)很好地解决了双回线保护失配的问题,保证了保护的选择性;

2)同时有效地解决了保护的速动性和灵敏性问题;

3)解决了绝大部分的双回线的跨线故障的问题;

4)有效地解决了发生单相接地故障时,尤其是短线路发生单相接地故障时,因接地电阻导致双回线相继速动保护无法正确动作以及接地距离保护的定值整定困难等问题;

5)有效地解决了受电侧为负荷端时,ZIII无法启动,而依靠电流变化又不能很好区分正常运行及邻线故障两种情况下的双回线相继速动问题;

6)有效地解决了双回线分列运行带来的负荷不能有效分配、供电能力不能有效发挥、无功不能进行有效调节、电能质量不能很好保证的问题;

7)有效地解决了因为小电源而受电侧出线保护灵敏度不够,保护无法预期动作开关跳闸,重合闸有可能重合失败等而导致的受电变电站全站失压的问题。如果受电站所供负荷为城区供电,还可避免因此造成的重大电网事故。此时可以通过受电侧光差保护联切小电源开关以及重合闸的配合来实现受电站的快速复电。

8)经济上,以南瑞继保的RCS-943A型kV线路光纤差动保护为例,普通微机距离零序保护约7.3万,光差保护装置约7.8万元,在不需另建光通道的情况下,光差保护装置仅比普通微机距离零序保护多出5 000元,仅增加为0.5/7.3*100%=6.8%,增加费用完全可以忽略。

9)光差保护很好地解决了安全效益和经济效益“两手抓”,真正实现了和谐供电。

4 结论

综合以上分析可以得出,光纤差动保护是解决110 kV双回线保护问题的最佳选择,保护性能上具有普通微机型距离零序保护(包括具有双回线相继速动)无法比拟的优越性,在不另建光通道的前提下,光纤差动保护装置高出普通微机型距离零序保护装置的费用完全可以忽略不计。

5 措施

1)对万州电网内的110 k V双龙南线、北线,110 kV城燕南线、北线,110 kV巫镇南线、北线等双回线路共6回进行技术改造,由原来的普通微机型距离零序保护改造为光纤差动保护。同时,在受电站龙蛇背站、高燕站、镇泉站、泾渭站增配110 kV母线保护,以实现受电站母线故障时受电站可靠性的提高。

2)将万州电网110 kV“日”字型环网内110 kV线路高频保护在改造时全部更换为光纤差动保护。涉及的线路有110 kV五龙线、吊五线、高吊线、天吊线、白天线、白高线等共6回(滚动计划列在2010年,其中白天线、白高线、五龙线暂无直接光通道,装光差需进行光通道转接)。

3)完善相关的二次回路,实现受电侧变电站光差保护动作联切小电源开关,首先保证受电站尽快恢复供电,然后利用小电源开关的重合闸回路来实现小电源尽快地并网。

4)由于现有规程、标准没有110 kV双回线路配置光纤差动保护的规定,因此,建议将光纤差动保护纳入双回线保护配置的有关规程规定内,并对已有光通道而又是普通微机距离零序保护的已建双回线路进行光差保护改造,对于待建或正建或规划的双回线全部纳入光纤差动保护配置的范围内。

摘要：110kV双回线配置普通微机型距离零序保护(包括双回线相继速动)不能有效解决双回线保护的选择性、可靠性问题,通过对双回线路保护性能的分析,提出了双回线配置光纤差动保护这一解决措施。

关键词：双回线,保护,分析,措施

参考文献

[1]贺家李.电力系统继电保护原理[M].北京:水利电力出版社,2001.HE Jia-li.Theory of Power System Relay Protection[M].Beijing:Hydraulic and Electric Power Press,2001.

电力双回线路 第8篇

我国首条750 kV同塔双回架设的输电线路——兰州东—平凉—乾县线路日前正式全线贯通。750 kV兰州东—平凉—乾县输电线路全长442 km, 途经甘肃省、宁夏回族自治区、陕西省14个县市, 是我国西北地区750 kV主电网架的枢纽工程, 也是实施“西电东送”战略的主通道, 对于推进西北能源资源在全国范围优化配置具有重大意义。750 kV兰州东—平凉—乾县输电线路是同塔双回架设技术在我国750 kV电压等级输变电项目上的第一次工程实践, 从关键技术研究到工程建设, 完全由我国电网科研人员自主创新。这一输电线路的全线贯通, 标志着我国通过自主创新已掌握了具有国际先进水平的高电压等级同塔双回关键技术。这项技术可以减少输电线路走廊征地30%, 降低工程造价20%, 在大幅度提高输电线路自然输送功率、节约土地资源、降低工程造价等方面具有重大的意义, 将为我国750 kV主干电网架的快速发展提供宝贵的经验。