石化企业供电系统中压配电线路中光纤差动保护的应用.pdf

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1、★石油化工安全环保技术★PETROCHEMICAlSAFETYANDENVIRONMENTALPROTECTIONTECHNOLOGY2014年第30卷第3期16石化企业供电系统中压配电线路中光纤差动保护的应用曹益新(中国石化工程建设有限公司，北京lOOlO1)摘要：针对以往石化企业供配电系统中，中压(6～35kV)短线路主保护常规设置存在的灵敏度不够、保护范围小等缺陷，介绍了线路光纤纵联差动保护的原理、优势，结合实际工程，展示了一种光纤差动继电器的整定方法，提出了定值表。关键词：速断保护线路纵联差动保护线路光纤差动保护电流互感器继电保

2、护整定从石化企业内总变电所或区域变电所给下级。——可靠系数，用微机综保时建议取1．2；变电所供电的线路及变压器之间的、用于分配电K_——接线系数，接于相电流时取1，接于能的线路称为配电线路。配电线路又可分为高压相电流差时取~，3；配电线路(66kV及以上)、中压配电线路(3—35，，，⋯——最大运行方式下线路末端三相短kV)和低压配电线路(0．38kV)。中压配电线路一路超瞬态电流，A；般指至6～35kV变电所的电源线路，且主要为电／'~TA——电流互感器变比。缆线路，是国内大中型生产企业供电系统中大量I”Ks=(2)使用的。这些线路较

3、短，多数为放射式配电，也』有少量双向传输电能的，比如催化能量回收部分式中，，。i一最小运行方式下线路始端两的主风机组电动一发电机，正常工况为发电状相短路超瞬态电流，A，为三相短路电流，”态，向电网送电能，当工艺装置运行不理想时则的0．866倍；为电动状态，从电网吸收电能。正确而有效的设Iov一保护装置一次动作电流，A，I=l,,pkI1T一／,。置继电保护对提高企业供配电系统安全性、可靠一J、，”性至关重要。将以上(1)代人(2)式得0．722看出，12k3Illux1以往常规的线路保护配置及其不足当线路长度不是足够长(数公里)时，始、

4、末端短中压线路保护常规设置电流速断保护作为主路电流数值相差不多，不能满足灵敏系数大于2的要求。石化企业内多数中压配电线路长达几百保护，过电流保护作为后备保护。单相接地保护米至1～2km左右，灵敏度甚至不到l。例如，根据需要装设，本文暂不涉及。某6kV线路(单根3x185mm)、长1．5km，首速断保护装置动作电流按躲过最大运行方式末端段短路数据为，，lk3=11037A，，=下，线路末端三相短路电流计算，而保护装置灵8020A，计算得灵敏度为K⋯=0．993。这样，保敏系数按最小运行方式下，线路始端两相短路电流校验。保护装置动作电流，n

5、。．及其灵敏系数K⋯见下式¨：收稿日期：2014—05—08。⋯作者简介：曹益新，女，1982年毕业于重庆建筑工loj,=Krf(1)7H程学院工业企业电气自动化专业，一直从事石油化式中：，。。——保护装置动作电流，A；工企业供配电系统设计，高级工程师。2014年第30卷第3期★曹益新．石化企业健电主堡垫整主差堡廛17护装置根本不会动作或不能在线路全线范围内故不易推广使用。而目前已普遍采用数字式微机障时动作。保护继电器，用光纤做导引线，故称线路光纤解决这个问题的方案之一是采用带时限线差动保护，它克服了以往传统线路纵联差动保路速断保护。其

6、动作电流按躲过相邻元件末端护的缺点。短路时的最大三相短路电流或与相邻元件的电光纤差动保护的原理和一般的纵联差动保护流速断保护的动作电流配合选较大者，但动作原理基本上是一样的，只是光纤作导引线(通时限一般0．5～0．7s，牺牲了保护的速动性，系道)，并多采用数字式微机保护继电器。而光纤统中相关设备不得不在相对较长的时问里承受可以传输的距离更长，对线路两端的电流互感器短路电流。特性的一致性和变比要求不严格，保护装置还可方案之二是采用距离保护。距离保护以测量以带几个可编程的开关量输入输出接点，通信接阻抗的大小来反应短路点到保护安装处的距葛，口

7、可以兼传输跳闸命令、开关状态等信息，因而并根据距离的远近确定动作时限，一般分3至4具有更多优势。段定值和时限。故障点在保护范围内动作，故障3线路光纤差动保护装置的功能特性点在保护范围外不动作。保护定值对线路阻：计算正确性和精度要求较高，保护装置也多针对高保护装置成对分别装设在被保护线路两端(见图1)。确定流向线路的电流为正，则正常时压线路开发，保护原理较复杂。适用35kV以上的较长线路，6～35kV线路一般不适用。流过线路两端开关处的电流肯定一正一负，且绝对值相等，其矢量和为零。开关之间的线路发生有的系统甚至不设速断保护，仅有后备保护—

8、—过电流保护。这仅适用于当过电流保护动作短路时，下级开关处的电流方向改变，其矢量和时限不大于0．5～0．7S，且没有保护配合要求的不为零，绝对值大于整定值使开关动作以切除系统。故障2线路纵联差动保护和光纤差