220kV线路保护

故障的概念

短路故障（横向故障）指的是电力系统正常运行情况外相与相之间或相与地之间的短路。其类型有三相短路、两相短路、两相接地短路和单相接地短路。

我国电力系统中中性点接地方式有几种？它们对继电保护的原则要求是什么？

我国电力系统中中性点接地方式有三种：1）中性点直接接地方式；2）中性点经消弧线圈接地方式；3）中性点不接地方式。

220kV线路保护相关知识

1、220kV线路保护配置原则及情况

220kV线路保护遵循相互独立的原则按双重化配置，也就是说220kV线路保护无论是主保护还是后备保护均配置两套独立、完整的保护。

相关定义

A、主保护：技术规程对主保护定义为“满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择性地切除保护设备和线路故障的保护”毫无疑问，纵联保护属于主保护的定义范围，特别注意，与以前不同的是距离一段保护和零序电流一段等瞬时动作的保护也在该主保护的定义范围。

B、后备保护：是主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护。后备保护可分远后备保护和近后备保护两种。

a) 远后备保护是当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。

b) 近后备保护是当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护来实现的后备保护；当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现的后备保护。

C、辅助保护：是补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。如过压远跳保护装置RCS-925A称为辅助保护，当配置两套时，分别简称为辅A保护和辅B保护。

D、纵联保护

a)定义：仅反应线路一侧的电气量不可能区分本线路末端和对侧母线（或相邻线始端）故障，只有反应线路两侧的电气量才能区分上述两点故障，达到快速故障切除的目的。为此需要将线路一侧电气量的信息传输到另一侧去，也就是说在线路两侧之间发生了纵向的联系。这种保护称为输电线的纵联保护。

为了交换信息，需要利用通信通道，最常用的通信通道有载波（包括专用和复用）和光纤通道。

b)分类：纵联保护按通信通道划分为导引线纵联保护、电力线载波纵联保护、微波纵联保护和光纤纵联保护；按构成原理划分为纵联方向保护、纵联距离保护、纵联差动保护。前两者比较两端逻辑量（间接比较式），后者比较两端电流量（直接比较式）。

如果将两侧保护的原理图绘在一张图上（实际每侧只是整个单元保护的一半），那么纵联方向保护、纵联距离保护的通道是在逻辑图中将两侧保护联系起来，而纵联差动保护的通道是将两侧的交流回路联系起来。

c)纵联保护在电网中的重要作用：由于纵联保护在电网中可实现全线速动，因此它可保证电力系统并列运行的稳定性和提高输送功率、缩小故障造成的损坏程度、改善与后备保护的配合性能。因此纵联保护是220千伏及以上输电线的主保护。

220kV线路保护与110kV线路保护的最大区别在于220kV线路保护根据稳定要求，要求有选择性地快速切除全线故障，快速切除故障是提高电力系统暂态稳定最有效的措施，2009年南网220千伏及以上故障快速切除率≥99.8%，2010年该指标要求达到100％。

2、最常见的纵联保护及其原理

最常见的纵联保护可分为电力线载波纵联保护（简称高频保护）和光纤纵联保护（简称光纤保护）两种。

高频保护包括专用载波（专用收发信机）和复用载波（与通信或远动合用收发信机）两种。光纤保护包括专用光纤、复用光纤和光纤纵联电流差动保护三种。

高频保护就是比较线路两端的工频电气量特征，并将该电气量特征转化为高频信号，然后利用输电线路本身构成一高频电流通道，以载波通信的方式将此特征量交换、传递，并将此信号送至对端，以使保护比较线路两端的工频电气量特征，从而决定是否动作的一种保护。这类保护是间接比较两侧的电气量，在通道中传送的是逻辑信号。高频保护按照判别方向所用的继电器又可一分为方向高频（如RCS-901）和距离高频（如RCS-902）。

（1）方向高频保护是比较线路两端各自看到的故障方向，以判断是线路内部故障还是外部故障。如果以被保护线路内部故障时看到的故障方向为正方向，则当被保护线路外部故障时，总有一侧看到的是反方向。

（2）高频距离保护是以线路上装有方向性的距离保护装设作为基本保护，增加相应的发信与收信设备，通过通道构成纵联距离保护。

光纤纵联保护就是利用光纤通道来传送输电线路两端比较信号的继电保护装置。在现场实际运行中，光纤纵联保护采用光纤通道的方式主要有专用光纤、复用光纤和光纤纵联电流差动保护。光纤纵联电流差动保护就是利用光纤通道来传送输电线路两端电流的幅值和相位，根据比较的结果区分是区内还是区外故障。可见纵联电流差动保护在每侧都直接比较两侧的电气量。类似于差动保护，因此称为纵联电流差动保护。

3、最常见的纵联保护通道

（1）220kV线路纵联保护通道大部分采用的是光纤通道，且优先采用复用2M光纤通道。要求两套纵联保护通道路由相互独立，保护装置及接口装置具有地址识别功能。

（2）20km及以下短线路应配置两套完全独立的全线速动保护，至少配置一套电流差动保护，通道优先采用专用光纤芯传输方式。

4、3/2断路器接线方式在二次线上的特点

相对于单断路器接线（如单母线、单母线分段、双母线），3/2断路器接线方式在二次线上的特点有：

（1）线路的保护电压量多取自线路电压互感器、电流量采用和电流。

（2）为判别断路器拒动，需在每台断路器的电流互感器回路中，装设电流判别元件（和电流不能判别是哪台断路器拒动）。

（3）断路器失灵保护需要有远方跳闸装置与之配合。

（4）断路器配有独立的断路器保护（按断路器配置）。

（5）重合闸顺序有先重、后重之分(先重失败闭锁后重) （重合闸按断路器配置）。

（6）对一个半等非单断路器接线方式，在间隔出线或主变停运，出线隔离刀闸拉开而开关合环运行时，投入作为该间隔两个开关之间短引线的保护称为短引线保护，即短引线差动保护。

5、断路器失灵保护

（1）定义及构成:母线引出线上发生故障，当故障所在线路的保护动作而断路器拒绝动