35 kV输电线路继电保护整定计算存在问题及分析探讨

杜立涛，魏强，王婷

（1.国网山西省电力公司晋中供电公司，山西晋中030600；2.国网山西省电力公司电力科学研究院，山西太原030001）

35 kV输电线路继电保护整定计算存在问题及分析探讨

杜立涛1，魏强1，王婷2

（1.国网山西省电力公司晋中供电公司，山西晋中030600；2.国网山西省电力公司电力科学研究院，山西太原030001）

针对35 kV系统输电线路级联较多、结构网络复杂的特点，按照《继电保护和安全自动装置技术规程》的规定装设相应的保护要求，对35 kV系统线路的整定计算存在问题进行了分析探讨。

保护配置；速断；限时电流速断

0 引言

近年，随着国民经济的快速发展，地区电网的35 kV系统不断扩大，各类重要或不重要用户负荷大量接入，二级串联、三级串联线路大量增加，使得电网结构日趋复杂，仅就山西晋中电网而言，35 kV输电线路就有300多条，全区共有9家电厂通过35 kV线路与系统相连。加之电缆线的大量采用，及运行方式的多变，给继电保护整定计算工作带来越来越多的困难，时常出现保护定值失配引起越级掉闸的不良后果。

1 3 5 k V电网继电保护的配置现状

目前，晋中电网35 kV系统的继电保护装置全部实现了微机化，35 kV变压器配置差动保护作为主保护，高压侧配置过流保护作为后备保护。35 kV输电线路的保护除了对近几年新投的低于5 km的线路加装纵差保护和三段式过流保护外，其余的均配置三段式过流保护。动作级差按照0.3 s整定。网内二级串联、三级串联情况很多，运行的大小方式接口差距很大，整定工作困难很大。

2 3 5 k V线路保护整定计算中常见问题

a）对于新投的35 kV输电线路，当线路长度小于5 km时，一般情况下配置能反应各种类型故障的纵联差动保护作为主保护，另配置三段式过流保护作为后备保护。在此种情况下，有部分线路瞬时电流速断保护按大方式下躲过线路末端最大三相短路电流整定，不能满足最小运行方式下保护区不小于线路全长的20%进行校验要求。

b）对于双电源的35 kV输电线路，一般也配置能反应各种类型故障的纵联差动保护作为主保护，配置三段式过流保护作为后备保护。同样有部分线路瞬时电流速断保护不能满足灵敏度要求。

c）对于单电源供电的长于5 km的终端线路，一般不要求配置纵联差动保护，配置三段式过流保护，由Ⅰ段承担主保护，由Ⅱ、Ⅲ段仍作后备保护，但此时仍然存在有部分线路不能满足灵敏度要求的问题。

例如：35 kV乙变电站由110 kV甲变电站的35 kV 445线路供电，长度为7.64 km；35 kV丙变电站由35 kV乙变电站的35 kV 495线路供电，长度为9.1 km，如图1所示。

由图1可知，445线路要同时带乙站和丙站两个变电站的负荷，对于甲站而言，445线路形成了两级串联。

图1 系统阻抗图

图中元件参数，基准容量为Sj=1 000MVA，基准电压Uj=37 kV，基准电流Ij=15 600 A。2.963 2和3.363 2分别为大小方式下的系统阻抗标幺值，2.27为445线路的阻抗标幺值，3.183为495线路的阻抗标幺值，9.375为乙站8 000 kVA变压器的阻抗标幺值，7.46为乙站10 000 kVA变压器的阻抗标幺值。13.28为丙站5 000 kVA变压器的阻抗标幺值。

对于495开关的速断值，先按大方式下躲过线路末端最大三相短路电流1.3可靠系数整定，则速断保护定值为：

按照最小运行方式下不小于线路全长的20%校验灵敏度，则：

灵敏度不满足不小于线路全长20%的要求，不可取。

对于此种情况，一般按照《3～110 kV电网继电保护装置运行整定规程》（DL/T584—2007）6.2.6.1款要求，“对于接入供电变压器终端线路（含T接供电变压器或供电线路），如果变压器装设有差动保护，线路速断电流保护定值允许按躲过变压器其他侧母线三相最大短路电流整定，时间定值整定为0 s”。

为此，改为按照躲过变压器其他侧母线三相最大短路电流进行整定，则速断保护定值为：

显然，此速断定值伸入35 kV线路所带的5 000 kVA变压器中，当变压器内部发生故障时，变压器差动保护和495开关的速断保护会同时掉闸，对丙站的其他负荷有影响。

3 整定方法探讨及分析

针对上述经常遇见的问题及困惑，在详细研究整定计算规程的基础上，结合多年的实际工作经验，提出了建议。

a）对于单电源配置有线路纵联电流差动保护的35 kV输电线路，由于已有全线速动保护，三段式过流保护作瞬时电流速断保护在不能满足最小运行方式下保护区不小于线路全长的20%校验要求时，速断保护退出运行，由纵差保护承担主保护、Ⅱ、Ⅲ段承担后备功能，并投入三相一次重合闸装置，以提高供电可靠性。

b）对于双电源配置有线路纵联电流差动保护的35 kV输电线路，同样可以退出速断保护，投入一侧检无压，另一侧检同期的三相一次重合闸装置。

c）对于单电源没有配置线路纵联电流差动保护的35 kV输电线路，三段式过流保护中瞬时电流速断保护在不能满足最小运行方式下保护区不小于线路全长的20%校验要求时，速断保护绝不能退出运行，此时必须采取有效措施保证线路的快速跳闸。措施一，按上例所叙述的方法，将速断保护定值向下延伸，保证最小运行方式下保护区不小于线路全长的20%校验要求。措施二，投入三相一次重合闸装置，并与下一级重合闸配合实现串联线路顺序重合闸功能，以补救相邻线路速动保护的无选择性动作现象。因为此时如果是下一级变压器内部故障或者是本线路瞬时故障，则重合成功，恢复送电，提高了供电可靠性；若是本线路永久故障，则重合后复跳，实现有选择切除故障。

d）对于Ⅱ段电流定值按小方式下35 kV线路末端发生两相短路时有1.5的灵敏度整定要求时，有部分线路保护范围延伸到下级变压器低压母线的现象，可以采用适当缩小灵敏度的办法解决，因为Ⅱ段保护范围是线路全长，没必要一定要求有1.5的灵敏度，降到1.2～1.3的灵敏度是完全可行的，但是必须详细核实具体情况，计算参数必须正确无误。

4 结语

随着经济的迅猛发展，电力系统容量和区域不断扩大，电网结构日趋复杂，按照规程要求进行逐级配合的理想整定方法有时难以实现，继电保护的整定计算最核心的还是继电保护的可靠性、选择性、灵敏性和速动性，即继电保护的“四性”，每个继电保护整定计算工作者必须牢记，更重要的是要灵活运用。

The Problem and Analysis of 35 kV Transm ission Line Relay Protection Setting Calculation

DU Li-tao1，WEIQiang1，WANG Ting2
（1.State Grid Jinzhong Power Supp ly Com pany of SEPC，Jinzhong，Shanxi 030600，China；2.State Grid Shanxi Electric Power Research Institute of SEPC，Taiyuan，Shanxi 030001，China）

In view ofmore cascade connection and complex network of 35 kV transmission line，this paper analyses the existing problems of 35 kV transmission line setting calculation according to the corresponding protection requirment in the Code for Relaying Protection and Security Automatic Equipment.

protection configuration；quick break；time-limitcurrentquick break

TM744

B

1671-0320（2014）04-0016-03

2014-03-10，

2014-06-22

杜立涛（1975-），女，山西太原人，1997年毕业于太原电力高等专科学校发电厂及电力系统专业，工程师，从事电网保护定值整定与管理工作；

魏强（1972-），男，山西清徐人，1993毕业于太原电力高等专科学校发电厂及电力系统专业，工程师，从事电网二次运检工作；

王婷（1982-），山西霍州人，2008年毕业于太原理工大学电力系统及其自动化专业，工程师，从事继电保护专业工作。