關(guān)于高壓線路繼電保護(hù)方法研究
　　李明
　　福建
　　【摘要】：針對(duì)高壓線路故障難于檢測(cè)，對(duì)3～110kV線路繼電保護(hù)系統(tǒng)分3段進(jìn)行了研究，在相關(guān)工作環(huán)境下，提出了實(shí)施繼電保護(hù)的方法。對(duì)施工實(shí)施、設(shè)施選型注意事項(xiàng)做了探討。根據(jù)高壓線路容量大小、電壓等級(jí)等因素裝設(shè)動(dòng)作可靠性高的繼電保護(hù)裝置提出了可行性意見，有較大實(shí)際工程意義。
　　【關(guān)鍵詞】：高壓線路；繼電保護(hù)；相間短路；單相接地
　　繼電保護(hù)裝置對(duì)于提高電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，起著極為重要的作用。特別是高壓線路多分布在野外，繼電保護(hù)相對(duì)困難，其自動(dòng)化系統(tǒng)必須采用開放、分布、分散、分層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，才能滿足電網(wǎng)系統(tǒng)提出的更高的要求。為此，對(duì)高壓線路3～110kV非直接接地線路及其母線保護(hù)做了詳細(xì)研究。
　　1高壓中性點(diǎn)非直接接地電力網(wǎng)中線路的保護(hù)
　　中性點(diǎn)非直接接地電力網(wǎng)中線路保護(hù)的研究按照常規(guī)方法分成3～10kV；10～35kV；35～63kV；63～110kV4段研究。對(duì)線路的下列故障或異常運(yùn)行，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置。
　　1.1相間短路保護(hù)
　　對(duì)3～10kV線路裝設(shè)相間短路保護(hù)裝置，應(yīng)符合下列要求：
　�。�1）由電流繼電器構(gòu)成的保護(hù)裝置，應(yīng)接于兩相電流互感器上，同一網(wǎng)絡(luò)的所有線路均應(yīng)裝在相同的兩相上；
　�。�2）后備保護(hù)應(yīng)采用遠(yuǎn)后備方式；
　�。�3）當(dāng)線路短路使發(fā)電廠廠用母線或重要用戶母線電壓低于額定電壓的60%時(shí)，以及線路導(dǎo)線截面過小，不允許帶時(shí)限切除短路時(shí)，應(yīng)快速切除故障；
　�。�4）當(dāng)過電流保護(hù)的時(shí)限不大于0.5～0.7s時(shí)，且沒有第三款所列的情況，或沒有配合上的要求時(shí)，可不裝設(shè)瞬動(dòng)的電流速斷保護(hù)。
　　在10～35kV線路裝設(shè)的相間短路保護(hù)裝置，應(yīng)符合下列規(guī)定：
　　（1）對(duì)單側(cè)電源線路可裝設(shè)兩段過電流保護(hù)：第一段為不帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)；第二段為帶時(shí)限的過電流保護(hù)。可采用定時(shí)限或反時(shí)限特性的繼電器。對(duì)單側(cè)電源帶電抗器的線路，當(dāng)其斷路器不能切斷電抗器前的短路時(shí)，不應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)，此時(shí)，應(yīng)由母線保護(hù)或其他保護(hù)切除電抗器前的故障。保護(hù)裝置僅在線路的電源側(cè)裝設(shè)。
　　（2）對(duì)雙側(cè)電源線路，可裝設(shè)帶方向或不帶方向的電流速斷和過電流保護(hù)。對(duì)1～2km雙側(cè)電源的短線路，當(dāng)采用上述保護(hù)不能滿足選擇性、靈敏性或速動(dòng)性的要求時(shí)，可采用帶輔助導(dǎo)線的縱差保護(hù)作主保護(hù)，并裝設(shè)帶方向或不帶方向的電流保護(hù)作后備保護(hù)。
　　（3）對(duì)并列運(yùn)行的平行線路宜裝設(shè)橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)，并應(yīng)以接于兩回線電流之和的電流保護(hù)，作為兩回線同時(shí)運(yùn)行的后備保護(hù)及一回線斷開后的主保護(hù)及后備保護(hù)。
　　對(duì)35～63kV線路，可按下列要求裝設(shè)相間短路保護(hù)裝置：
　�。�1）對(duì)單側(cè)電源線路可采用一段或兩段電流速斷或電流閉鎖電壓速斷作為主保護(hù)，并應(yīng)以帶時(shí)限過電流保護(hù)作后備保護(hù)。當(dāng)線路發(fā)生短路，使發(fā)電廠廠用母線電壓或重要用戶母線電壓低于額定電壓的60%時(shí)，應(yīng)能快速切除故障。
　　（2）對(duì)雙側(cè)電源線路可裝設(shè)帶方向或不帶方向的電流電壓保護(hù)。當(dāng)采用電流電壓保護(hù)不能滿足選擇性、靈敏性和速動(dòng)性要求時(shí)，采用距離保護(hù)裝置。雙側(cè)電源或環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中，不超過3～4km短線路，當(dāng)采用電流電壓保護(hù)不能滿足要求時(shí)，采用帶輔助導(dǎo)線的縱差保護(hù)作主保護(hù)，并應(yīng)以帶方向或不帶方向的電流電壓保護(hù)作后備保護(hù)。
　�。�3）對(duì)并列運(yùn)行的平行線路，可裝設(shè)橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)作主保護(hù)，并應(yīng)以接于兩回線電流之和的階段式保護(hù)或距離保護(hù)作為兩回線同時(shí)運(yùn)行的后備保護(hù)及一回線斷開后的主保護(hù)及后備保護(hù)。
　　110kV相間短路線路后備保護(hù)配置宜采用遠(yuǎn)后備方式。應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置，并應(yīng)符合下列規(guī)定：
　　（1）單側(cè)電源線路，應(yīng)裝設(shè)三相多段式電流或電流電壓保護(hù)；
　�。�2）雙側(cè)電源線路，可裝設(shè)階段式距離保護(hù)裝置。1.2單相接地
　　對(duì)3～63kV中性點(diǎn)非直接接地電力網(wǎng)中的單相接地故障，應(yīng)裝設(shè)接地保護(hù)裝置，并應(yīng)符合下列規(guī)定：
　�。�1）在發(fā)電廠和變電所母線上，應(yīng)裝設(shè)接地監(jiān)視裝置，動(dòng)作于信號(hào)。
　�。�2）線路上宜裝設(shè)有選擇性的接地保護(hù)，并動(dòng)作于信號(hào)。當(dāng)危及人身和設(shè)備安全時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于跳閘。
　�。�3）在出線回路數(shù)不多，或難以裝設(shè)選擇性單相接地保護(hù)時(shí)，可采用依次斷開線路的方法，尋找故障線路。
　　110kV對(duì)接地短路，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置，并應(yīng)符合下列規(guī)定：
　�。�1）宜裝設(shè)帶方向或不帶方向的階段式零序電流保護(hù)；
　　（2）對(duì)某些線路，當(dāng)零序電流保護(hù)不能滿足要求時(shí)，可裝設(shè)接地距離保護(hù)，并應(yīng)裝設(shè)一段或二段零序電流保護(hù)作后備保護(hù)。
　　在下列情況下，應(yīng)裝設(shè)全線速動(dòng)的主保護(hù)：
　　（1）系統(tǒng)穩(wěn)定有要求時(shí)；
　�。�2）線路發(fā)生三相短路，使發(fā)電廠廠用電母線或重要用戶電壓低于額定電壓的60%，且其他保護(hù)不能無時(shí)限和有選擇性地切除短路時(shí)。
　　（3）并列運(yùn)行的平行線，可裝設(shè)相間橫聯(lián)差動(dòng)及零序橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)作主保護(hù)。后備保護(hù)可按和電流方式連接。
　　2過負(fù)荷
　　3～60kV對(duì)可能時(shí)常出現(xiàn)過負(fù)荷的電纜線路，應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。保護(hù)裝置宜帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)；當(dāng)危及設(shè)備安全時(shí)，可動(dòng)作于跳閘。110kV段電纜線路或電纜架空混合線路，應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。保護(hù)裝置宜動(dòng)作于信號(hào)。
　　3母線的保護(hù)
　　3.13～10kV母線及并列運(yùn)行的雙母線
　　3～10kV母線及并列運(yùn)行的雙母線，在下列情況下應(yīng)裝設(shè)專用母線保護(hù)：
　�。�1）須快速而有選擇地切除一段或一組母線上的故障，才能保證發(fā)電廠及電力網(wǎng)安全運(yùn)行和重要負(fù)荷的可靠供電時(shí)；
　�。�2）當(dāng)線路斷路器不允許切除線路電抗器前的短路時(shí)。
　　3.23～10kV分段母線對(duì)3～10kV分段母線宜采用不完全電流差動(dòng)保護(hù)，保護(hù)裝置應(yīng)接入有電源支路的電流。保護(hù)裝置應(yīng)由兩段組成，第一段可采用無時(shí)限或帶時(shí)限的電流速斷，當(dāng)靈敏系數(shù)不符合要求時(shí)，可采用電流閉鎖電壓速斷；第二段可采用過電流保護(hù)。當(dāng)靈敏系數(shù)不符合要求時(shí)，可將一部分負(fù)荷較大的配電線路接入差動(dòng)回路。
　　3.335～110kV電壓的母線
　　35～110kV電壓的母線，在下列情況下應(yīng)裝設(shè)專用的母線保護(hù)：
　�。�1）110kV雙母線；
　�。�2）110kV單母線，重要的發(fā)電廠或變電所的35～63kV母線，根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求為保證重要用戶最低允許電壓要求，需要快速地切除母線上的故障時(shí)。
　　35～110kV裝設(shè)專用母線保護(hù)，應(yīng)符合下列要求：
　　（1）雙母線的母線保護(hù)宜先跳開母聯(lián)斷路器；
　�。�2）應(yīng)增設(shè)簡(jiǎn)單可靠的閉鎖裝置或采用兩個(gè)以上元件同時(shí)動(dòng)作為判別條件；
　�。�3）應(yīng)采取措施，減少外部短路產(chǎn)生的不平衡電流的影響，并裝設(shè)電流回路斷線閉鎖裝置；
　�。�4）在一組母線或某一段母線充電合閘時(shí)，應(yīng)能快速而有選擇地?cái)嚅_有故障的母線；
　　（5）雙母線情況下母線保護(hù)動(dòng)作時(shí)，應(yīng)閉鎖平行雙回線路的橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。
　　3.4代替保護(hù)裝置
　　旁路斷路器和兼作旁路的母聯(lián)或分段斷路器上，應(yīng)裝設(shè)可代替線路保護(hù)的保護(hù)裝置。在專用的母聯(lián)或母線分段斷路器上，可裝設(shè)相電流或零序電流保護(hù)，作母線充電合閘時(shí)的保護(hù)。
　　4結(jié)語
　　高壓線路是供電系統(tǒng)中很重要的設(shè)備環(huán)節(jié)，雖然結(jié)構(gòu)可靠，故障機(jī)會(huì)較少，但在實(shí)際運(yùn)行中仍有可能發(fā)生各種類型的故障和異常現(xiàn)象，為了保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，并將故障和異常運(yùn)行對(duì)電力系統(tǒng)的影響限制到最小范圍，必須根據(jù)高壓線路容量大小、電壓等級(jí)等因素裝設(shè)必要的動(dòng)作可靠性高的繼電保護(hù)裝置。以往的繼電保護(hù)裝置采用電磁型繼電器和簡(jiǎn)易微機(jī)裝置，隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，集成型微機(jī)繼電保護(hù)裝置已逐漸成熟，本文就高壓線路的微機(jī)繼電保護(hù)原理等進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析，提出了相關(guān)解決方法，有一定的工程意義。

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