供電線路距離保護(hù)的意義與優(yōu)勢

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距離保護(hù)裝置可以準(zhǔn)確迅速地解決近距離短路故障，避免供電系統(tǒng)出現(xiàn)越級跳閘等事故，同時還可以有效的解決后端線路中出現(xiàn)的線路故障事故，從而避免由于失誤導(dǎo)致的錯誤操作，最終起到保護(hù)電流作用，因此，距離保護(hù)裝置在供電線路中具有的應(yīng)用價值非常廣泛。

為了確保距離保護(hù)裝置的使用可靠性，通常保護(hù)裝置可以分為以下幾個部分。第一個是測量部分，這個部分主要是用來測量短路故障點(diǎn)的距離，并且判定短路故障點(diǎn)的方向。第二部分是啟動部分，這個部分是用于判別系統(tǒng)的故障狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)短路故障時，可以瞬時啟動距離保護(hù)裝置，其中一些保護(hù)裝置的啟動部分可以兼作后備保護(hù)作用。第三部分是振蕩閉鎖部分，這個部分是用來避免系統(tǒng)在振蕩情況下而產(chǎn)生距離保護(hù)裝置錯誤動作，采用二次電壓的回路斷線閉鎖部分，可以預(yù)防電壓互感器在回路斷線情況下，因阻抗繼電器操作而出現(xiàn)的距離保護(hù)失誤操作。最后一個部分是供電設(shè)備的邏輯部分，通過這個部分可以確保保護(hù)裝置發(fā)揮應(yīng)有的性能，并且建立距離保護(hù)的各段時限。

供電線路距離保護(hù)裝置的應(yīng)用意義與優(yōu)勢

1距離保護(hù)裝置的應(yīng)用意義分析

距離保護(hù)是短路點(diǎn)和保護(hù)裝置點(diǎn)的阻抗力決定，跟電壓電流絕對值沒有關(guān)聯(lián)，當(dāng)電流比較大的時候，母線殘余的電壓會相應(yīng)比較高，而電流較小時，母線殘余的電壓就比較低，實(shí)際上這兩者之間存在著固定的比例關(guān)系。相比較于電流電壓的保護(hù)裝置，距離保護(hù)裝置的第一、第二以及第三段保護(hù)與三段電流的保護(hù)作用非常相似。短路故障如果發(fā)生于第一段范圍內(nèi)，阻抗繼電器可以瞬間采取保護(hù)動作，繼電器是動作時間比較固定，跟電流的速斷保護(hù)原則幾乎一樣，只是繼電器是按照距離進(jìn)行配合，并且不會受到運(yùn)行方式的干擾，從而可以擴(kuò)大保護(hù)范圍，而且保持固定不變；而電流的速斷保護(hù)裝置需要電流的配合，并且容易受到運(yùn)行方式的干擾，保護(hù)范圍相對小而變化幅度較大。如果短路故障發(fā)生于較遠(yuǎn)的距離范圍內(nèi)，即當(dāng)短路范圍處于第二范圍時，阻抗繼電器可以建立第二階段的延時繼電保護(hù)動作，延時之后會促使機(jī)構(gòu)跳閘。最后在線路末端距離保護(hù)裝置中，在第三段時間里，繼電器不會受到距離元件的運(yùn)行干擾，因此在第三段發(fā)生的短路故障，工作情況以及工作方向與過電流保護(hù)方式十分相像。

2供電設(shè)備距離保護(hù)裝置的優(yōu)勢

距離保護(hù)裝置的工作特點(diǎn)展現(xiàn)了距離保護(hù)裝置的使用重要性和優(yōu)越性。距離保護(hù)也就是阻抗保護(hù)，利用階梯型時限特征，將保護(hù)時限分成三個階段，在第一階段中的距離保護(hù)裝置是采取瞬時動作進(jìn)行保護(hù)，第一段是繼電器自身固有的動作時間，不用進(jìn)行延時，通常在整條線路的近前端距離發(fā)揮作用。第二段距離保護(hù)主要是為了解決中后端的線路中所出現(xiàn)的短路故障。這個階段保護(hù)工作原理與電流速斷相近，保護(hù)范圍與第一第二階段范圍互相配合。動作時間上比第一階段長，通常會多出0.5s的時間間隔。末端保護(hù)裝置中，沒有設(shè)立距離元件，從而有利于增強(qiáng)保護(hù)動作的選擇性。第三段時間將比第二段的時間還要高，以確保線路的相應(yīng)階段發(fā)生故障時，對元件的保護(hù)工作只在相應(yīng)階段進(jìn)行。

距離保護(hù)裝置在實(shí)踐中的應(yīng)用原理分析

供電線路在正常工作的情況下，距離保護(hù)安裝點(diǎn)處的電壓就是系統(tǒng)的額定電壓即Ue，線路中的負(fù)荷電流就是If，而短路故障發(fā)生時，母線上的殘余電壓為Uc，相比較正常工作狀態(tài)下的電壓要低出很多，線路中電流通常是短路電流即If要比正常的負(fù)荷電流高很多。因此，可以發(fā)現(xiàn)，線路故障保護(hù)的安裝點(diǎn)處電壓與電流比值應(yīng)當(dāng)為Uc/I，當(dāng)正常狀態(tài)與故障狀態(tài)相比變化很大時，只要比較單純的電流值或者電壓值就可以清楚分辨故障狀態(tài)與正常狀態(tài)。

正常狀態(tài)情況下，Ue與If的比值基本上表現(xiàn)為負(fù)荷的阻抗值，而短路的狀態(tài)下，Uc與Id的比值則反映的是保護(hù)點(diǎn)處到短路故障點(diǎn)之間的阻抗值，阻抗值的大小，反映了這條線路的長度。因此，短路狀態(tài)下的阻抗值可以間接反映出短路故障點(diǎn)到距離保護(hù)裝置安裝點(diǎn)之間的距離。由于短路故障發(fā)生時，電壓會降低，電流會增大，所以距離保護(hù)裝置范圍內(nèi)，阻抗繼電器測量出的阻抗U/I值就會明顯減少。如果阻抗U/I值比保護(hù)裝置整定阻抗值要小時，保護(hù)動作就會觸動開關(guān)脫扣裝置，停止對發(fā)生故障的線路進(jìn)行供電。因此，距離保護(hù)也可以稱為阻抗保護(hù)。

如果線路上的點(diǎn)d處發(fā)生短路故障，阻抗繼電器的阻抗值測量公式為下列公式：Zd等于Ud與Id的比值。分析這個公式，可以得出，當(dāng)沒有短路故障發(fā)生時，短路故障點(diǎn)越靠近距離保護(hù)裝置點(diǎn)，所測量出的阻抗值就會越小，動作時間也將越快；如果短路故障點(diǎn)與距離保護(hù)裝置處的距離較遠(yuǎn)，所測量出的阻抗之相應(yīng)也會較大，動作時間也就較長。因此，可以利用阻抗保護(hù)自身的時限特征，在相應(yīng)的距離保護(hù)范圍之內(nèi)采取保護(hù)動作，從而避免在其它范圍內(nèi)發(fā)生失誤操作。（本文作者：賀強(qiáng)、劉國芳 單位：包頭供電局石拐分局、包頭供電局變電一處）