郝春雪

摘要：本文主要針對相間距離保護計算具有較強的復雜性，影響繼電保護現(xiàn)場專業(yè)人員開展調(diào)試作業(yè)，提出相間距離保護故障電壓幅值、相位等簡易計算方式，為此類相同距離保護調(diào)試提供參考。

關(guān)鍵詞：線路保護;相間距離;調(diào)試

一、相間距離保護基本原理分析

距離保護主要是指反應故障實際位置與保護安裝地點距離，并將實際距離作為基礎設定動作時間周期的保護裝置。該裝置核心元件為距離繼電器，其可按照自身端子上疊加相關(guān)電壓、電流，檢測保護安裝部位至短路間實際阻抗數(shù)值。短路點與實際安設位置距離較近，其測量阻抗數(shù)值較小，動作發(fā)生耗時較短;反之其阻抗數(shù)值增大同時，動作發(fā)生耗時較長，如此有效保證更精準性切斷故障線路。利用電壓和電流比值構(gòu)成機電保護，阻抗值為該元件的電壓和電流實際比值，即短路部位至保護安裝位置實際阻抗值。線路阻抗數(shù)值與實際距離成正相關(guān)，距離保護主要包含兩種類型，即接地距離保護、相間距離保護。為保證繼電保護選擇性、靈敏度滿足實際需求，現(xiàn)下普遍應用三段動作范圍的時限特性，分別稱之為I、II、III段，第I段屬于瞬時動作，其自身可保護涉及范圍較大，越占整個線路的80%，第II段與限時電流速度相似，其保護范圍應小于下一條線路距離第I段保護范圍;第III段與電流保護相似，其啟動阻抗阻抗取決于正常運行負荷參量，動作時限超出其他保護最大動作一個時間節(jié)點。

二、線路相間的距離保護整定計算

針對線路相間保護主要包含三大階段，各段保護整定計算方式不一，需基于上述原理層面，獲取各階段實際整定數(shù)值。首先，相間距離保護第I段整定：其主要是依照躲過本線路尾端相間短路故障條件確定，線路其實際動作阻抗與多個因素密切相關(guān)，其與距離保護第I段可靠系數(shù)、線路正序阻抗成正相關(guān)。若被保護主體目標屬于線路變壓器組，其送電側(cè)實際線路距離保護第I段，可嚴格依照相關(guān)保護范圍伸入變壓器內(nèi)部完成整定即可。距離保護第I段動作時間處于固定化，若整定阻抗與線路阻抗角度相吻合，則保護區(qū)域為整個線路的80%-85%。其次，相間距離保護第II段整定。該階段應聯(lián)合臨近第I段或臨近元件變壓器做好協(xié)同配合，其若與第I段聯(lián)合，第II段動作阻抗實際數(shù)值與距離保護第I、II段可靠性系數(shù)成正相關(guān);若與緊鄰變壓器等元件作為保護配合，其實際動作阻抗數(shù)值除與上述可靠系數(shù)相關(guān)之外，還需最小分支系數(shù)、相連變壓器正序最小阻抗成正相關(guān)。最后，相間距離保護第III段整定，應依照躲過被保護線路最大事故限制負荷電流對應的阻抗整定。一方面，按照躲過最小負荷阻抗整定，若被保護線路最大事故負荷電流匹配最小阻抗數(shù)值與多個因素密切相關(guān)，其與最小工作電壓成正相關(guān)，與被保護線路最大事故負荷電流成反比。第III段實際動作時間應超過系統(tǒng)震蕩時最大震蕩周期，并與周圍鄰近元件等動作時間以階梯狀聯(lián)合。另一方面，與相鄰距離保護第II段配合。為進一步有效縮短故障中斷所耗損時間，可與相近路線相間距離保護第II段做好配合，其實際動作阻抗與可靠系數(shù)、臨近第II段整定數(shù)值均正比。若距離保護第III段動作范圍并未伸入臨近變壓器內(nèi)，需與相鄰路線不通過震蕩閉鎖距離保護第II段動作時間匹配，其實際動作時間配合，即相鄰線路不通過振蕩閉鎖實際距離保護第II段動作耗損時間;反之其時間為相鄰變壓器相間短路后備保護動作耗損時間[1]。

三、阻抗繼電器相間故障常規(guī)校驗方法

相間距離保護核心展示相間實際故障，通過分析電力系統(tǒng)故障可知，故障點處非故障相電壓幅值和相位，與發(fā)生故障之前數(shù)值保證一致;兩故障相電壓與非故障相電壓反向，其整體幅值趨于下降;兩故障電流幅值數(shù)值相同，但方向呈現(xiàn)為反方向，非故障相電流為零。設定故障之前線路處于空載狀況，線路正方向區(qū)域內(nèi)B、C相間故障實際相量圖如圖一所示。通過大量計算分析獲知，其中B、C相電壓幅值與相位計算過程十分復雜，需仿真模擬難度較大，若故障相間電壓實際夾角為特殊角度，可一定程度簡化整個工程，后續(xù)以常見特殊角度，即60o、90o、120o為例展開試驗分析[2]。

四、線路相間距離保護調(diào)試簡易方法

設定A、B相間正方向發(fā)生故障時，不計算相關(guān)負荷實際電流，保護安裝部位實際電壓、電流相量關(guān)系。測試儀器設備分別將A、B相同通入合適的故障相電流，保護安裝部位實際相間電壓為U，故障相間電流停滯后故障相間電壓角度為微機線路保護固定數(shù)值中靈敏角度，故障狀態(tài)時間應按照實際保護定值，將其定時反饋至單相間距離，分別測定初期通入A、B兩端的電壓幅值。處于微機線路保護裝置上，開展相間距離保護調(diào)試，仿真模擬兩相間實際故障，裝置實際定值為相間距離阻抗2歐姆，正序列靈敏角度為80o。

正式調(diào)試過程中，一共包含兩個工作狀態(tài)，即故障前、故障，故障發(fā)生之前其處于正常運行中，實際參數(shù)布設為正序相電壓實際幅值為57.74V，三相電流幅值為零;觸發(fā)時間設定為28s。故障狀態(tài)下設定觸發(fā)時間為0.03s，布設故障相電流實際幅值為5A，并將A相電壓作為基礎參考數(shù)值，A、B相電壓間實際夾角為60o，其電壓和電流相量實際關(guān)系如圖二。從實際故障基本形成原理進行分析，保護安裝部位A、B相間電壓絕對值均為20V;依照圖二展示相間實際相量關(guān)系，可獲知A相電流相較于其他電流存在一定的滯后性，與之對應匹配的電壓角度為20o。綜合性考量距離保護動作特性，0.95倍阻抗數(shù)值時正方向發(fā)生故障，保護裝置可采取的動作具有可靠性，可及時將故障線路中斷;1.05倍阻抗值時正方向出現(xiàn)故障，并未發(fā)生保護動作，但需注意的是，相同倍數(shù)阻抗值反方向狀況下，其保護可靠不動作。針對其他兩個夾角均選取相同方式開展調(diào)試[3]。

結(jié)束語

為進一步給予現(xiàn)場繼電器保護人員調(diào)試提供參考，需積極提出調(diào)試簡易化方式，消除原有相間保護計算具有復雜性瓶頸。本文主要以特殊相間角度為切入點，分析其實際保護狀況，表明保護動作均保持一致，相間距離I段正確動作。此種通過特殊角度簡易化調(diào)試方式，具有較高的正確性及有效性，簡化整個故障相電壓、電流計算流程。

參考文獻

[1]楊偉濤，盧迪勇. 一種簡單的線路相間距離保護故障量計算方法[J]. 電氣傳動自動化，2019， 195（6）：60-66.

[2]李懷強，高露，粟小華，等. 基于非最嚴苛電網(wǎng)運行方式的超高壓線路距離保護整定方法[J]. 電力系統(tǒng)保護與控制，2020，567（21）：172-178.