冶金企业短线路保护配置分析

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1、冶金之家网站冶金企业短线路保护配置分析李贵珍（鞍钢股份鲅鱼圈分公司环境与能源部，辽宁营口114021）摘要：分析了鞍钢鲅鱼圈电网66kV系统线路保护配置和几年来的保护运行情况，探讨了冶金企业短线路保护的配置方案，说明了光纤纵差保护在短线路保护中的显著优势。关键词：线路保护；光纤纵差保护；距离保护1前言冶金企业负荷集中，输送负荷大，供电输电线路大多为短距离、超短距离的高压输电线路。在保护配置上，传统的电流保护、距离保护在灵敏性和选择性上很难满足要求，纵联差动保护无疑是解决短线路保护的良好办法，特别是微机保护和电信技术的迅猛发展，微机光纤纵差保护的应用为短线路保护发挥了重要作用

2、。2线路保护配置在当前的实际生产运行中，66kV线路主保护主要采用电流速断保护、距离保护、差动保护；后备保护主要采用三段式距离保护、过流保护、过负荷保护、低周保护等。对于长线路的主保护，距离保护和速断过流保护在实际工程应用比较多，对于短线路，一般配置差动保护。下面简单分析这些保护的适用性。2.1速断、过流保护速断过流保护可以作为66kV线路保护的主保护，但冶金企业线路负荷大，而且冲击电流大，下级变电所有变压器，还有多级负荷，速断保护将没有选择性，因此不能作为主保护，过流保护可以与下级配合，作为后备保护。2.2三段式距离保护距离保护主要反映测量阻抗值，灵敏度较高，与电流保护相

3、比，受电力系统运行方式变换影响较小，躲负荷能力强。距离I段保护线路全长80%~85%，动作时间t1为保护装置的固有时间。距离II段保护范围需与下一线路的保护定值相配合，一般为被保护线路全长及下一线路全长的30%~40%，其动作时间t2与下一线路距离保护第I段的动作时间配合，一般为0.5s左右。t2时间应大于下一线路距离保护第I段的动作时限。第III段为后备保护，其保护范围较长，包括本线路和下一线路的全长甚至更远。其动作时间t3按阶梯原则整定，一般与与下级线路的II段或III段配合整定。2.3纵联差动保护根据《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》继电保护专业3.7条：推广使

4、用光纤通道作为纵联保护的通道方式。而且线路距离很短，所以保护装置应使用专用通信光缆进行传送。2.3.1工作原理纵联差动保护（原理见图1）是利用导引线，将被保护线路的一侧电流状况传送到另一侧，通过比较两侧电流，以辨别短路是发生在被保护线路的内部或是外部，以此判断保护是否应该动作。纵联差动保护在原理上不反映相邻线路上发生的短路故障，不需要在时间上与相邻线路的保护配合，可实现全线速动。冶金之家网站2.3.2保护整定计算原则纵联差动保护通常按下列原则整定：（1）按躲过外部短路的最大不平衡电流：Idz=KkKfzg×Ktx×fiIbpmax式中，Kk———可靠系数，取1.3~1.5；

5、Ktx———同型系数，两侧电流互感器同一型号取0.5，不同型号取1；fi———电流互感器变比误差取0.1；Kfzg———非周期分量系数；Ibpmax———线路最大不平衡电流。（2）按躲过电流互感器二次回路断线整定：Idz=Kk×Ifhmax式中，Kk———可靠系数，取1.2~1.3；Ifhmax———正常运行时线路的最大负荷电流。根据以上两个条件计算出的结果，选取其中较大的一个数值作为保护的整定值。3鲅鱼圈电网线路保护配置分析鞍钢鲅鱼圈电网目前有220kV变电站1座，66kV变电站8座，220kV输电电路3条，66kV线路部分为架空线，部分为电缆电路，线路长度最长为3km，

6、最短为400m。具体线路参数如表1。3.1速断、过流保护由于都为短线路，速断保护失去选择性，不能满足要求。可采用过流保护作为后备保护。3.2三段式距离保护距离保护主要反映测量阻抗值，灵敏度较高，与电流保护相比，受电力系统运行方式变换影响较小，躲负荷能力强。距离I段可保护线路全长80%~85%，动作时间t1为保护装置的固有时间。距离II冶金之家网站段保护范围需与下一线路的保护定值相配合，一般为被保护线路全长及下一线路全长的30%~40%，其动作时间t2与下一线路距离保护第I段的动作时间配合，一般为0.5s左右。t2时间应大于下一线路距离保护第I段的动作时限。第III段为后备保

7、护，其保护范围较长，包括本线路和下一级线路的全长甚至更远。其动作时间t3按阶梯原则整定，一般与下级线路的II段或III段配合整定。3.3距离保护整定当输入电流为In=1A时，整定范围为0.05~125Ω。距离元件定值误差<±5%。距离I段保护整定Zdzj=Kk×Zl式中，Kk———可靠系数，取0.8~0.85；Zl———线路阻抗。从上表中计算可以看出，可以部分采用距离保护作为线路的主保护。但距离保护最容易受电压回路影响，而且距离保护的保护范围，会受到过度电阻等因素的影响，在短线路上距离I段的保护区很小，甚至没有保护