3.国网石嘴山供电公司 宁夏石嘴山 753000）
摘要：：电网110千伏线路距离远后备保护在实际运行中发生四起负荷电流较大启动装置保护出口跳闸的异动事件，针对其中一起带特种合金负荷而误动保护进行分析，通过录波图及异常跳闸时、日常运行时的全面负荷阻抗数据采样，得出异动属装置距离Ⅲ段四边形功能不适用于特殊负荷大电流而误判造成保护出口跳闸的结论，提出相应防止误动的解决措施。对110千伏线路远后备保护功能应用展开探讨，涉及规程对距离Ⅲ段保护规定的修正变化，针对暴露出的问题向装置厂家提出进一步优化提升软件性能的建议，以更优功能适应于各类负荷应用，确保客户与电网的安全稳定运行。
关键词：距离Ⅲ段远后备；距离Ⅲ段四边形；负荷电阻线（电阻定值）；距离远后备异动；结论
引言
电网110千伏线路保护采用远后备整定原则，远后备保护是指：当主保护或断路器拒绝动作时，由靠近电源侧的相邻元件的保护来实现后备保护的保护，远后备保护力争对相邻元件即下一级线路或变压器末端故障灵敏系数不小于1.2考虑。在实际工程应用中，110千伏线路距离Ⅲ段起到远后备的作用，但实际整定存在远后备保护的可靠性与灵敏性相矛盾的问题。在应用各厂家装置自定义的距离Ⅲ段远后备功能进行整定时，可解决该问题，却发生过客户在原有运行负荷基础上启动新投炉变距离远后备误判跳闸事件。为此，本文针对110千伏线路距离远后备保护功能的整定应用进行分析与探讨。
1 110千伏线路距离远后备保护整定现状
1.1 距离Ⅲ段远后备整定原则
按照DL/T 584-2007版《3kV～110kV电网继电保护装置运行整定规程》规定，圆特性或四边形特性的距离Ⅲ段，阻抗定值按与相邻线路的相间距离Ⅱ段或Ⅲ段配合，并力争对相邻元件有远后备整定，负荷电阻线或电阻定值按可靠躲过本线路的事故过负荷最小阻抗整定。1997版《电力系统继电保护规定汇编》规定，相间距离Ⅲ段阻抗定值按可靠躲过本线路的事故过负荷最小阻抗整定，并与相邻线路不经振荡闭锁的相间距离Ⅱ段或Ⅲ段配合。1993年版崔家佩等编写的《电力系统继电保护与安全自动装置整定计算》中，距离保护Ⅲ段整定计算原则为：按与相邻距离保护Ⅱ段或Ⅲ段配合；与相邻变压器的电流、电压保护配合；按躲过线路最大负荷时的负荷阻抗配合整定。由此对照可看出，最新的规程规定，仅提出对负荷电阻线或电阻定值按可靠躲过本线路的事故过负荷最小阻抗整定，与之前的规定和专著中论见有所不同。
1.2 距离远后备整定存在的困难
在实际整定计算工作中，距离Ⅲ段按可靠躲过本线路的事故过负荷最小阻抗整定，但还需尽量满足作为远后备至下级变压器末端故障灵敏度不小于1.2考虑。当下级变压器或炉变短路阻抗较大时，按躲过事故过负荷下的最小阻抗计算距离Ⅲ段定值，则远后备灵敏度存在不满足规程要求的问题，当客户炉变有多个运行档位，更是无法完全满足。这是保护整定计算距离Ⅲ段经常遇到的不能兼顾满足的矛盾。
2 应用四边形距离远后备功能异动案例
2.1 异动案例概述
2016年12月29日22：32，某220千伏变电站的110千伏运行线路RCS-943AMV型保护装置投入距离Ⅲ段四边形功能，在正常运行中该保护异常跳闸，半个月之内第二次跳闸。该110千伏电源线为直供负荷专线，所带负荷为一座110千伏特种合金变电站。客户站内运行负荷为一台5000千安动力变和1号25500千伏安硅锰矿热炉、2号25500千伏安硅锰矿热炉，总装见容量为56000千伏安，额定装见负荷电流为293.9安，跳闸时运行负荷电流为212安。
2.2 运行保护异动分析
距离Ⅲ段保护定值按躲最大负荷电流整定，考虑导线长期允许最大负荷电流610安及CT一次额定电流为600安，按躲最大负荷600A时的最小负荷阻抗整定，二次定值为7.27欧，2.0秒，能可靠躲过最大负荷电流。距离Ⅲ段四边形定值按至炉变末段有1.2的灵敏度整定，二次定值为33.9欧，2.0秒。相间保护定值整定符合电网继电保护整定规程规定。
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绘制保护启动后20ms和2000ms相间测量阻抗与相间距离Ⅲ段阻抗图圆如图1，在20ms时三个相间测量阻抗均在相间距离Ⅲ段范围内，2000ms时ZAB相间测量阻抗也均在相间距离Ⅲ段范围内（ZAB约为33.6Ω∠68.9°；ZBC约为45Ω∠58.6°；ZCA约为32.7Ω∠52.1°）；因此ZAB相间距离Ⅲ段保护动作跳闸。
2.3 异动行为评价
本次110kV运行线路RCS-943AMV型保护装置距离Ⅲ段动作跳闸，经多方检查分析，属该装置远后备保护距离Ⅲ段四边形功能不能适用于特殊负荷性质而引起的误动作行为。该装置距离四边形功能在地区多条线路保护中投运，多年运行未发生异常动作行为。该异动案例中供电线路保护应用距离Ⅲ段四边形功能，在特种合金硅锰矿热炉负荷实际生产中多次有启动并返回记录，且接连两次异常跳闸，属于装置逻辑误判。该异动案例为装置厂家进一步研究改进软件逻辑功能提供了宝贵的工程应用案例。
3 距离远后备功能应用存在的问题
3.1 南瑞公司保护装置存在问题
宁夏电网110千伏线路应用南瑞公司RCS-943AMV型装置四边形距离远后备功能，在实际运行中已发生三起误动事件。其中，两次为同一条线路带炉变负荷，距离四边形定值按至炉变末端故障保灵敏度整定，但在正常运行中该远后备保护误动，另一次为带电气牵引机车负荷，距离四边形定值按至牵引变变压器末端故障保灵敏度整定，在正常运行中该远后备保护误动。均表现为装置对特殊负荷出现最小阻抗时误判为故障状态。该装置技术和使用说明书中注明距离Ⅲ段四边形可作为长线末端变压器后故障的远后备，整定原则按长线末端变压器后故障有灵敏度整定，实际运行中存在特殊负荷误动情况，该装置对反应故障测量阻抗逻辑运算的可靠性有待提升。
4 防止距离远后备异动措施
4.1 南瑞公司装置保护定值整定措施
对于距离Ⅲ段四边形保护按至客户站内炉变末端故障保灵敏度整定，带炉变或电气牵引机车负荷正常运行时已发生距离远后备误动的110千伏线路保护，鉴于该装置远后备功能不适用于此类负荷特性，退出接地和相间距离Ⅲ段四边形功能，即将距离Ⅲ段四边形阻抗定值整改为同Ⅲ段距离定值（Ⅲ段距离定值按躲最大负荷整定），以确保安全可靠供电，提升优质服务水平。
4.2 南自公司装置保护定值整定措施
对于距离远后备按电阻定值躲最大负荷、距离Ⅲ段定值至客户炉变末端故障有灵敏度整定，但投运后正常运行已发生误动的110千伏线路保护，鉴于该装置电阻定值躲负荷性能不适用于此类负荷特性，建议整改距离Ⅲ段定值按躲线路可能的最大电流下的最小负荷阻抗整定，以确保安全可靠供电，提升优质服务水平。
4.3 客户督管措施
对于110千伏线路距离远后备不能满足至客户炉变末端故障有灵敏度的情况，由调度部门下发预警通知单经营销部传达至客户，说明上级电源线路距离保护不具备远后备功能，客户须加强站内一二次设备运行维护，提升设备健康水平，确保安全生产。
4.4 要求厂家提升装置性能
向南瑞公司、南自公司反馈距离四边形远后备保护及圆特性距离电阻定值未能正确判断最大负荷状态发生保护装置误动情况。要求厂家深入研究关于距离Ⅲ段四边形功能及圆特性距离电阻定值躲最小负荷阻抗的判别运算逻辑，全面加强装置对各类负荷电流的自适应负荷的能力，提升保护准确判断故障的可靠性，确保应用装置远后备功能满足电网线路保护安全稳定运行需求。
5 结论
110千伏线路距离远后备保护可靠运行，可以解决定值整定计算时常遇到的距离Ⅲ段定值躲最小负荷阻抗与到下级变压器或炉变末端有灵敏度相矛盾的问题。但是，宁夏电网投入运用南瑞公司和南自公司装置远后备功能，在正常生产中发生过四起装置躲不过最大负荷电流而误判为故障后误动的现象，不利于电网可靠供电，影响优质供电服务水平。
参考文献：
[1] 中华人民共和国国家发展和改革委员会.3kV～110kV电网继电保护装置运行整定规程.（第1版）.北京：中国电力出版社，2008.
[2] 国家电力调度通信中心.电力系统继电保护规定汇编[M].（第1版）.北京：中国电力出版社，1997.
论文作者:王翠霞1,殷红玉2,卜海燕3
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/6
标签：距离论文; 负荷论文; 阻抗论文; 线路论文; 定值论文; 装置论文; 功能论文; 《电力设备》2018年第21期论文;