长短线路中距离保护的失配问题及解决方案_刘建平

·酒钢科技2012年第4期·
酒钢公司电网所有的110kV变电站都集中在冶金厂区，造成公司电网110kV线路都比较短，比如110kV热轧一二回线只有650米。

这种短线路中，距离保护的整定计算是相当困难的，在短线路的上级线路比较长的情况下，上级长线路距离保护的计算和运行就显得更加困难。

现就酒钢公司电网几条典型的长短线路中距离保护的整定计算和运行注意事项作一具体分析。

一酒钢公司电网长短线路
布置情况
酒钢公司电网长短线路情况如下：
上表所列的是酒钢公司110kV电网长短线路的布置情况。

从表可以看出，上级电源线路都相对较长，而下级线路都特别短。

其中以轧钢线和热轧线最为典型。

二下级短线路距离保护整定
计算中出现的问题
上表中的短线路，都在1km左右，由于线路太短，线路阻抗相对很小，造成距离一段保护无法投入运行。

以制氧一二回线为例，线路阻抗一次值为0.6724欧姆，折算到二次值为0.0696欧姆，距离一段保护的整定原则是保护线路的80～85％，按此要求计算，距离一段整定值为0.055欧姆。

这一数值非常接近保护装置的最小整定值，保护误动的可能性非常大，因此，该线路的距离一段保护退出运行。

其余6条线路比制氧线路更短，阻抗更小，因此这几条线路的距离保护只能退出运行。

距离一段保护是线路的主保护之一，所以距离一段保护的退出，对这几条短线路的安全造成了很大的影响。

也对上级长线路的距离保护的整定计算产生了很大的影响，下面着重分析。

三下级短线路对上级长线路距离保护的整定计算造成的影响
这几条短线路的距离一段保护退出运行，对上级长线路的距离二段保护的整定计算造成了影响，并产生了上级长线路距离二段保护误动的可能性。

原因如下：
1.按配合法计算的距离二段保护，灵敏度不够
按与相邻下级线路距离一段保护配合整定的计算公式如下：
长短线路中距离保护的失配问题及解决方案宏兴股份公司动力能源处刘建平韩志成
摘要：长线路负荷侧配出短线路后，造成线路距离保护整定计算困难，保护失配，本文就此问题做详细分析并提出解决方案。

关键词：线路距离保护方案
上级长线路名称线路长度下级短线路名称线路长度
总联一二回线 6.3km制氧一二回线 1.6km
酒四一二三回线 2.65km铁前一二回线0.667km
酒四一二三回线 2.65km热总七八回线1km
轧钢一二回线 4.3km热轧一二回线0.65km
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·酒钢科技2012年第4期·
Z dz.II=K k Z l+K k/K z Z/dz.I（式1）式中：Z l——
—被保护线路阻抗；
Z/dz.I——
—相邻距离保护I段动作阻抗；
K k——
—可靠系数，取0.8～0.85；
K k/——
—可靠系数，取0.8；
K z——
—助增系数，选取可能的最小值。

距离二段保护的动作时间一般取0.3秒。

式1中，动作量大小决定于Z l和Z/dz.I，Z l是被保护阻抗，而Z/dz.I是下级相邻线路距离一段动作阻抗，因此，当下级线路阻抗很小时，本线路距离二段保护就很难保证其灵敏度。

总联一二回线、酒四线和轧钢线距离二段保护不能采取这种算法的根本原因就是下级线路太短，线路阻抗太小导致的。

由于灵敏度无法保证，保护可能拒动。

因此上述线路不能采取上下级配合的算法，而只能采取保证灵敏度的算法。

2.按保证灵敏度计算时，距离二段保护产生误动的可能性
保证保护动作的灵敏度是继电保护定值的基本要求。

但按照保证保护动作的灵敏度计算后，却出现了保护误动的可能性。

主要是因为上级线路阻抗较大，而下级线路阻抗较小，按照《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB/T 14285-2006）中50KM及以下线路，距离保护灵敏度不小于1.5的规定，酒钢公司110kV线路的灵敏度应取1.5及以上。

而下级线路的阻抗小于上级线路阻抗的0.5倍时，上级线路距离二段保护的保护范围就超出了下级线路，并气深入到下级线路的配出线路或变压器。

产生的危害有以下2点：
（1）由于下级短线路距离一段保护没有投入，当本线路短路且本线路差动保护出现故障时，可以导致上级线路距离二段保护动作，导致停电范围扩大。

（2）下级线路的配出开路近距离短路时，上级线路距离二段保护仍然存在误动的可能性。

四为保证安全运行采取的措施短线路的出现，是依据电力负荷布置情况和投资的经济性综合计算的结果，因此也有它的合理性。

继电保护专业就必须采取措施，保证电力系统的安全稳定运行。

就上述情况，主要采取的措施如下：
1.总联一二回线等几条长线路的距离二段保护仍按保证灵敏度计算。

保证保护动作的灵敏度是继电保护专业最起码的要求，因此为了才能保证本线路的安全，总联一二回线等几条长线路的距离二段保护仍然采取保证灵敏度的算法。

2.下级短线路必须装设光纤差动保护。

差动保护具有非常好的选择性和速动性。

相对与距离一段保护而言，它还可以保护线路的全长。

因此，装设目前技术成熟的光纤纵联差动保护，可以有效的解决此类问题。

装设光纤纵联差动保护后，下级短线路的短路故障可以在短时间内切除，从而保证了上级线路的安全。

酒钢公司电网内110kV线路除宏晟公司起备变线路外都装设了光纤纵联差动保护。

有效的解决了长短线路中距离二段保护无法配合的问题。

3.110kV总降压站主变均装设差动保护。

公司电网各110kV总降压站主变装设差动保护，可以有效的解决上级110kV线路距离二段保护的越级动作。

4.当110kV线路差动保护故障退出时采取的措施
（1）通知线路所带用户，做好事故预案，防止万一出现大面积停电带来的不利影响。

（2）加强对线路的巡视频次，减少线路出现故障的可能性。

（3）在此基础上，必要适当延长上级线路距离二段时限。

做到保护的合理配合。

（4）尽快修复并投入差动保护，缩短异常方式的运行时间。

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