电力系统线路临时保护装置研发与应用

电力系统线路临时保护装置研发与应用

冯志朋

（国网山东省电力公司滨州市沾化区供电公司山东省滨州市256800）

摘要：电力系统线路在新建过程中，如果二次电缆敷设过程出现断线或错接线，则会出现实际带负荷后相序错误，一旦此时线路保护处于投入状态，则方向判断元件启动保护跳闸出口，造成保护的误动作，故而，《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》规定新投运设备在大负荷测相位正确后才能投入自身保护装置。若投运过程中对投运线路无保护，一旦线路出现故障，将无法及时切除，严重者将发生越级跳闸，扩大事故面积。现阶段，国家电网系统内均采用母联断路器过流保护作为待投运线路的临时保护，但这需要通过倒闸操作将一条母线腾空，以这条空母线带待投运线路，由此产生的线路投运时长平均在8ｈ左右。

关键词：电力系统线路；临时保护；装置研发；应用

配电线路继电保护的配置虽然简单，但由于线路的复杂性和负荷的多变性，在保护装置的选型上值得重视。根据海北电网保护配置情况及运行经验，在新建和改造的变电站保护配置中采用微机保护。微机保护在具备电流速断、过电流及重合闸的基础上，还应具备低压（或复压）闭锁、时限速断、带方向保护等功能，以适应线路及负荷变化对保护方式的不同要求。

1问题的提出

某２２０ｋＶ变电站通过倒闸，以母联保护作为

待投运线路临时保护的方式，虽然可以最终解决线路带负荷测相位正确前无保护的问题，但存在倒闸操作过程需要多岗位配合，操作过程繁琐易出错，操作时间过长等缺点。如何能够缩短线路投运时间，避免倒闸操作过程误操作，是电力工作应正视的问题。以母联保护作为待投运线路临时保护的方式，是为了保护待投运线路带负荷测相位正确前的无保护过度状态。能够研发一种专门的线路临时保护装置即可取消一系列繁杂的倒闸操作过程，避免误操作的可能性。

2线路临时保护装置的研发

2.1装置原理

ａ．纵联方向保护。包括启动元件、方向元件、测量元件等构成，其中方向元件以电压量为参考量。ｂ．距离保护。该距离是阻抗继电器反映故障点至保护安装处的距离，又叫阻抗保护。ｃ．过流保护。包括一段过流保护、二段过流保护、三段过流保护。故而又称为三段式过流保护，三段以动作时限Ｔｋ、电流定值Ｉｋ为分界划分。二段、三段过流保护作为后备保护，一段保护又称速断保护，零时限切除故障。其中：ＩⅠ为Ⅰ母端电流；ＩⅡ为Ⅱ母端电流；ＩⅠ。２为Ⅰ母端电流互感器二次电流。

2.2装置选择

通过上述３种保护原理，比较可知，纵联方向保护、距离保护均以电压量为方向参考量，若作为临时保护原理，需要引接电压信号，且因电压逆相序引起保护误动作将极大影响线路投运时长。而过流保护，因其参考量仅为线路电流，一旦达到定值即跳开线路断路器，快速、安全，且接线方便，故而过流保护成为线路临时保护最佳选择方案。

2.3装置设计

ａ．电源设计。线路临时保护应具备现场交直流两用功能、保护功能、跳闸功能等功能。一般的保护装置均是采用直流电源作为装置的工作电源，考虑到现场实际，直流电源难以引取，线路临时保护装置应具备交直流两用功能，即交流电源进入整流装置后输出稳定的１２Ｖ直流电压供保护装置使用。ｂ．保护设计。以三段式过流保护为基本原理，通过比对，最终选择ＩＳＡ－３５１Ｇ型号的保护装置。ｃ．接线位置设计。按照过流保护逻辑要求，回路中，开关位置作为逻辑判断条件之一，因此，必须设置位置接点，此外，还需设置电源接点、电流信号接点、跳闸出口接点等。ｄ．功能设计。线路临时保护装置以一段过流保护（速断保护）为主保护，以二、三段过流保护为后备保护，对待投运线路进行保护，可依据现场要求，投入相应保护功能，因此，装置本身设置三种功能压板及跳闸出口压板以实现相应保护投退。

2.4线路临时保护装置调试

线路临时保护装置，经电气试验，绝缘性能良好，经保护试验测试，各项功能合格，达到预期目标。经国网铁岭供电公司有关部门批准，择取某条线路投运过程中，进行现场试验，经测试，各项性能指标合格，能够有效保障线路安全，送电时长控制在２ｈ内，大大提升了送电效率，节约了人力物力成本，提高了供电的可靠性。

3操作流程

由线路临时保护装置操作流程可知，位置接线、电流线、电源线、跳闸出口线连接正确无误后，需依据定值整定通知单要求，对临时保护装置设置定值，并对该临时保护进行带开关传动试验，合格后，该装置方可为线路提供临时保护功能

4输电线路电力设施保护措施探讨

4.1联合政府和其他部门建立联动机制

电力设施保护不仅仅是电力部门的工作，更要發挥政府统一领导的作用，充分发挥政府职能部门的作用，从根本上提高电力设备的正常运行。此外，还要加大执法单位的打击力度，调查侦破破坏以及盗窃电力设施的行为，打击一切破坏电力设施的行为。电力管理部门要及时与城市绿化建设等部门进行有效的沟通，努力做好日常的检查工作，对于发现问题故障的要及时采取防范措施。有关部门还要定期召开研讨会，及时汇报保护电力设施的工作进展情况，加强各部门的沟通和交流，从而有效遏制外力破坏案件的发生。

4.2做好线路运行的巡视和检修工作

做好巡视和检修工作是保证电力网正常平稳运行的最基本的维护工作。要做到定期进行巡视输电线路及其附属设备，每月全面检查一次线路，要特别注意拉线金具、铁塔，以防部件丢失或者损坏。要及时根据天气预警做好安全防范工作，对于使用时间较长的变压器或者输电线路，要加装避雷器材或者防雷金具。要立足于输电线路的实际情况，制定出科学、合理、可行的检修方案，制定紧急预案，预想出在检修过程中可能出现的任何问题，做到各项工作协调合理，互相配合，切实发现是否存在影响输电线路安全平稳运行的因素，做到及时消除各类安全隐患。还要仔细查找故障源头，及时发现存在的故障，科学采取措施进行排除，以免出现跳闸等故障。还要做好夜间巡视和监督工作，定期检查避雷器以及变压器等多种设备，从而推动测试工作和实验工作的顺利进行。

4.3加大科技投入和应用

有关部门要不断加大科技投入力度，逐渐推广和应用新设备和新技术，从而提高电力设施的技防水平，实现技防和人防二者的有机结合；加大资金投入，引入自动化检测系统，对输电线路进行实时、全面的检测，一旦出现异常，工作人员立刻进行紧急抢修，以免错过最佳检修时机；利用GPS定位系统，对输电线路的输电设备、线路、杆塔等进行准确定位，以防出现损坏。例如可以建立24小时视频监督系统，对被盗区域进行监视；对于设置高压线等危险地带可以设置警示标志，夜间在大型车辆经常通过的输电线路处设置夜间光电指示灯，对来往车辆进行提醒。

结论

线路临时保护装置的研发与应用，为电力系统输电线路的投运过程提供了可靠的临时保护，经验证，符合现场实际要求，节约了以往倒闸操作过程时间，缩短了线路投运时间，避免了道闸操作误操作可能，增加了线路供电时间，提高了供电可靠性。目前该成果已取得国家专利并投入生产。

参考文献：

[1]姚创，李永丽，张卫正，等.变压器后备保护拒动原因分析与改进[J].电网技术，2014，（1）：3850-3856.

[2]张永祥.线路故障引发的线路及主变后备保护动作分析[J].电工技术，2017，（3）：94-96.