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論220kv電力線路在冰災中的線路保護分析及配置的

發布時間:2012-06-06 08:36所屬分類:電力瀏覽:1加入收藏

為了適應更加大面積電力的需求,我國對電力線路實施了多方面的改造。但是由于條件有限,我國電力線路的改造出現了很多問題,影響了整個電路系統的

  一、我國電路基本原則和現狀

  根據《繼電保護和安全自動裝置技術規程》(GB/T 14285-2006),規程中對220kV電力線路保護配置的基本原則定為“加強主保護,簡化后備保護”,其核心要求是為配備雙重化功能完整的全線路的速動保護,并能快速切除全線路內發生的各類型的故障。為了實現全線速動功能,國內目前在220kV線路主保護一律采用縱聯保護雙重化配置。縱聯保護是指當電力線路發生故障之時,使兩側的開關同時快速跳閘的保護裝置,按照利用通道的類型,保護配置可以分成導引線保護、載波(高頻)保護、微波保護和光纖保護。

  導引線保護需要鋪設電纜,投資成本比較高,而且極易受雷擊及導引線參數的影響,可靠性比較差;而贛州電網并未廣泛使用微波通信,建設微波保護設備成本較高,顯得很不經濟,與此同時還要考慮信號的問題。因此這兩種保護沒有在贛州電網中得到應用。

  多年以來,贛州電網220kV線路的保護均采用了雙套高頻保護,在2003年金鼎線建成之后,光纖保護就開始出現并逐步地增多。目前贛州電網一共設有18條220kV線路,贛渡線、贛嘉Ⅱ線采用光纖縱差+光纖縱差,渡埠線采用光纖縱差+高頻閉鎖,金鼎線采用光纖縱差+方向高頻,其余14條線路采用了方向高頻+高頻閉鎖。

  二、三種保護配置在冰災期間運行情況的比較及分析

  1.方向高頻+高頻閉鎖

  載波保護(高頻保護)由高壓輸電線及其加工設備組成,不需要另外架設信號的傳輸線路,特別是在通信復用的情況下經濟性很強,因此在贛州電網的運用很廣泛。但高頻通道加工設備和收發信機的故障率較高,維護的工作量教大,氣候因素也會影響到高頻信號的傳輸,在雨雪天氣中高頻信號衰減比較容易增大。

  在高頻通道告警時,為了防止保護不正確動作,通常的做法是將通道對應的保護停運,不僅影響到了快速保護投入率,也降低了保護綜合可靠性。特別是當雙通道都發生了異常時,雙高保護退出之后,全線速動功能將無法得到實現;由于配合的需要,贛州電網220kV線路零序I段已經全部撤出,無時限保護只剩下了距離I段,大大降低了保護的綜合性能,將滿足不了220kV系統故障要在0.12s之內切除故障的要求。而《國家電網公司十八項反事故措施》中規定:220kV及以上電壓等級聯絡線不允許在無全線速動的縱聯保護運行。如果在雙通道同時發生異常時,高頻保護仍然在運行,這樣對系統安全穩定是相當不利的。

  除此之外,弱饋是高頻保護存在的另一個顯而易見的問題。當線路兩側一側為大電源端,另一側為弱電源端(或無電源端)時,線路上發生故障時,由于弱電一側故障電流太小,使得保護裝置無法及時的反映出故障,造成了保護拒動。弱電源側的低電壓停信功能投入是高頻保護弱饋功能的實質,以此來達到全線速動的目的。 J" h* d. e) d4 ?3 a' D' nZG電力自動化不僅為電力職工提供一個可以交流的網絡平臺而且也為電力技術的愛好者和電力大中專學生提供一個可以展現自我的一個舞臺。這個平臺與傳統知識交流平臺相比具有:獲取信息速度快,信息量大,互動性強,成本低。這幾個特性是傳統知識交流平臺所不具備的。ZG電力自動化就是要利用這種互動方式為大家鋪設橋梁,使各位朋友的技術共同進步

  方向高頻+高頻閉鎖的保護配置雖然具有經濟性,但維護工作量過于巨大大,在惡劣氣候中運行的可靠性也較差。如今“站站通光”等通信工程已逐步推進,在具備條件的線路中,方向高頻+高頻閉鎖的保護配置模式還是盡量少用。

  2.光纖縱差+光纖縱差

  光纖保護的運行方式是通過光纜直接將光信號送到另一側,光與電之間是互不干擾的,因此光纖保護的可靠性是比較高的。當前電網的飛速發展和系統容量的不斷增大,系統的穩定性對保護裝置的速動性的要求是越來越高。《繼電保護和安全自動裝置技術規程》中對220kV全線速動保護動作時間規定為:對于近端故障:≦20ms;對于遠端故障:≦30ms(通道時間不包括在內)。從上可以看出,無論是對于近端故障還是遠端故障, 在速動性方面,光纖保護明顯優于高頻保護。

  在2008年冰災期間,220kV贛渡線出現了線路修復完畢之后,光纖通道不通,兩套光纖縱差保護均無法運行的情況。雖然后來退出光纖保護也能夠順利送電,但畢竟已經是萬不得已的做法,我們應當盡量的去避免。如今,光纖通道已經逐漸的完善,雙套光纖縱差保護的通道力爭獨立。但從系統安全性及保護速動性兩方面進行考慮,還是不主張采用外單位光纖的方式構成光纖保護的迂回通道。

  3.高頻保護+光纖縱差

  高頻保護+光纖縱差模式比光纖縱差+光纖縱差更具有經濟性,高頻保護減輕了對光纖通道的依賴。高頻保護+光纖縱差模式受天氣影響的程度也比較低,另外光纖保護的存在又可以在很大程度上避免本線發生故障時保護通道被徹底破壞。宰2008年的冰災線路重建期間,220kV渡埠線由于高頻保護的存在,啟動送電的安全性在光纖通道未修復的情況下仍然得到了保證。

  對于弱饋問題,目前通行的做法是要有一套光纖保護,另一套高頻保護可以不改變弱饋的投退方式。從這方面進行考慮,高頻保護+光纖縱差的保護模式也優于方向高頻+高頻閉鎖模式。有了渡埠線光纖保護的存在,其高頻保護弱饋便可以不改變其運行方式,在冰災期間能有效地減少保護人員的工作量,提高工作效率。

  總結:

  高頻保護和光纖保護在贛州的電網已普遍運用。這次冰災氣候也反映出,雙高頻保護綜合性能較差,在以后的發展中應當逐步淘汰。光纖保護是發展的趨勢,但是其經濟性略差,而且對于通信設備依賴性較強,因此保護通道應當盡量完全的獨立出來。而高頻保護與光纖保護搭配,可以優劣勢互補,在安全性、可靠性和實用性方面較高,可以大力推廣使用。

  參考文獻:

  [1]國家電力調度通信中心[S].國家電網公司十八項電網重大反事故措施繼電保護專業重點實施要求.北京.2005

  [2]張健. 2008年電力線路工程造價變化情況分析[J]. 能源技術經濟. 2010,(09)


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