高壓輸電系統(tǒng)區(qū)域縱聯(lián)后備保護方案研究.pdf

1、輸電線路和變壓器是高壓輸電系統(tǒng)中最為重要的設備，輸電線路和變壓器的繼電保護的性能，不僅關乎線路及變壓器本身的安全，也直接關乎到整個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。目前，雖然輸電線路和變壓器的主保護已經(jīng)實現(xiàn)了較好的保護效果，但是主保護出現(xiàn)保護拒動故障的風險依然存在，因此為了全面確保電氣設備的安全以及輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運行，后備保護仍是繼保系統(tǒng)中的重要組成部分。現(xiàn)有的輸電線路和變壓器后備保護系統(tǒng)往往僅依靠本地量判別故障的思路組成保護方案，在長期的實際運

2、用過程中，這種傳統(tǒng)后備保護配置方式表現(xiàn)出了良好的整體性能，但隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電網(wǎng)結構日益復雜，輸電容量不斷增長，電網(wǎng)互聯(lián)日益普及，其規(guī)模與范圍不斷擴大，傳統(tǒng)后備保護方案的不適應性日益突顯，但電力系統(tǒng)通信的發(fā)展為后備保護系統(tǒng)的進一步發(fā)展創(chuàng)造了難得的機遇，引入通信的后備保護方案的設計思路，已被廣泛認同，基于通信系統(tǒng)建立起具備更優(yōu)性能的后備保護系統(tǒng)，具有重要意義。
　　本文在借鑒和總結前人研究工作的基礎上，對傳統(tǒng)輸電線路距離后備保護

3、（Ⅱ段、Ⅲ段保護）和變壓器后備保護面臨的主要問題進行了總結與分析，并針對這些問題，提出了基于區(qū)域縱聯(lián)原理的一系列高壓輸電系統(tǒng)后備保護方案。
　　首先，提出了基于區(qū)域縱聯(lián)比較原理的距離Ⅱ段后備保護方案，該方案包含兩個關鍵內(nèi)容:一是能可靠反應保護范圍內(nèi)故障的距離元件，二是基于該距離元件判斷結果的區(qū)域縱聯(lián)比較策略。前者以確保本線路末端短路時有足夠的靈敏度為整定原則，后者通過對特定區(qū)域內(nèi)距離元件的判斷結果進行比較來確定故障位置，根據(jù)故障位

4、置靈活確定動作延時。區(qū)域縱聯(lián)距離Ⅱ段保護系統(tǒng)既能夠確保選擇性以及快速性滿足需要，同時簡化了傳統(tǒng)保護整定原則以及保護間的配合關系，提高后備保護的性能。算例分析表明，所提方案能夠?qū)收线M行可靠的判斷，在保證距離Ⅱ段保護的速動性和選擇性的同時，仍具備了一定的容錯能力。
　　隨后，采用與建立距離Ⅱ段新型保護方案類似的思路，提出了基于區(qū)域縱聯(lián)原理的距離Ⅲ段保護方案，該方案著重解決了潮流轉(zhuǎn)移引起過負荷導致保護誤動作，甚至引起連鎖故障的問題，同

5、時，該距離Ⅲ段保護方案的建立過程也表明，基于區(qū)域縱聯(lián)比較原理的保護方案具有一定的普適性，該方案可以與不同的保護元件相結合，構成不同作用的后備保護方案。算例分析表明，所提方案能夠?qū)收线M行可靠的判斷，能夠保證距離Ⅲ段性能的同時，具備了較強的耐潮流轉(zhuǎn)移引起的過負荷的能力，并且有一定的容錯能力。
　　最后，建立了集中式區(qū)域縱聯(lián)變壓器后備保護方案，可以與傳統(tǒng)保護元件良好地結合，依靠綜合比較安裝在變壓器各側(cè)以及相鄰母線上的各保護元件所提供的