供電線路距離保護的意義與優(yōu)勢

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距離保護裝置可以準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致的錯誤操作，最終起到保護電流作用，因此，距離保護裝置在供電線路中具有的應用價值非常廣泛。

為了確保距離保護裝置的使用可靠性，通常保護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的距離，并且判定短路故障點的方向。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)，當出現(xiàn)短路故障時，可以瞬時啟動距離保護裝置，其中一些保護裝置的啟動部分可以兼作后備保護作用。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)生距離保護裝置錯誤動作，采用二次電壓的回路斷線閉鎖部分，可以預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)的距離保護失誤操作。最后一個部分是供電設備的邏輯部分，通過這個部分可以確保保護裝置發(fā)揮應有的性能，并且建立距離保護的各段時限。

供電線路距離保護裝置的應用意義與優(yōu)勢

1距離保護裝置的應用意義分析

距離保護是短路點和保護裝置點的阻抗力決定，跟電壓電流絕對值沒有關聯(lián)，當電流比較大的時候，母線殘余的電壓會相應比較高，而電流較小時，母線殘余的電壓就比較低，實際上這兩者之間存在著固定的比例關系。相比較于電流電壓的保護裝置，距離保護裝置的第一、第二以及第三段保護與三段電流的保護作用非常相似。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動作，繼電器是動作時間比較固定，跟電流的速斷保護原則幾乎一樣，只是繼電器是按照距離進行配合，并且不會受到運行方式的干擾，從而可以擴大保護范圍，而且保持固定不變；而電流的速斷保護裝置需要電流的配合，并且容易受到運行方式的干擾，保護范圍相對小而變化幅度較大。如果短路故障發(fā)生于較遠的距離范圍內(nèi)，即當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動作，延時之后會促使機構跳閘。最后在線路末端距離保護裝置中，在第三段時間里，繼電器不會受到距離元件的運行干擾，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方式十分相像。

2供電設備距離保護裝置的優(yōu)勢

距離保護裝置的工作特點展現(xiàn)了距離保護裝置的使用重要性和優(yōu)越性。距離保護也就是阻抗保護，利用階梯型時限特征，將保護時限分成三個階段，在第一階段中的距離保護裝置是采取瞬時動作進行保護，第一段是繼電器自身固有的動作時間，不用進行延時，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。這個階段保護工作原理與電流速斷相近，保護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。末端保護裝置中，沒有設立距離元件，從而有利于增強保護動作的選擇性。第三段時間將比第二段的時間還要高，以確保線路的相應階段發(fā)生故障時，對元件的保護工作只在相應階段進行。

距離保護裝置在實踐中的應用原理分析

供電線路在正常工作的情況下，距離保護安裝點處的電壓就是系統(tǒng)的額定電壓即Ue，線路中的負荷電流就是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要比正常的負荷電流高很多。因此，可以發(fā)現(xiàn)，線路故障保護的安裝點處電壓與電流比值應當為Uc/I，當正常狀態(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點處到短路故障點之間的阻抗值，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到距離保護裝置安裝點之間的距離。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值比保護裝置整定阻抗值要小時，保護動作就會觸動開關脫扣裝置，停止對發(fā)生故障的線路進行供電。因此，距離保護也可以稱為阻抗保護。

如果線路上的點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，當沒有短路故障發(fā)生時，短路故障點越靠近距離保護裝置點，所測量出的阻抗值就會越小，動作時間也將越快；如果短路故障點與距離保護裝置處的距離較遠，所測量出的阻抗之相應也會較大，動作時間也就較長。因此，可以利用阻抗保護自身的時限特征，在相應的距離保護范圍之內(nèi)采取保護動作，從而避免在其它范圍內(nèi)發(fā)生失誤操作。（本文作者：賀強、劉國芳 單位：包頭供電局石拐分局、包頭供電局變電一處）