35kV输电线路继电保护设计论文

【摘要】在35kV输电线路中，合理配置继电保护装置，充分运用继电保护的应用策略，提高整定和校核工作的快速性和准确性，以达到现代电力系统安全稳定运行。

1 35kV输电线路继电保护设计的必要性

电力系统在生产过程中，有可能发生各类故障和各种不正常情况。电网在发生故障后会造成很严重的后果：电力系统电压大幅度下降，广大用户负荷的正常工作遭到破坏。故障处有很大的短路电流，产生的电弧会烧坏电气设备。破坏发电机的并列运行的稳定性，引起电力系统震荡甚至使整个系统失去稳定而解列瓦解。电气设备中流过强大的电流产生的发热和电动力，使设备的寿命减少，甚至遭到破坏。不正常情况有过负荷、过电压、电力系统振荡等.电气设备的过负荷会发生发热现象，会使绝缘材料加速老化，影响寿命，容易引起短路故障。

继电保护被称为是电力系统的卫士，它的基本任务是：当电力系统发生故障时，自动、迅速、有选择地将故障设备从电力系统中切除，保证系统其余部分迅速恢复正常运行。当出现异常运行状态，能自动、及时地选择信号上传给运行人员进行处理，或者切除那些继续运行会引起故障的电气设备。由此可见，继电保护是对保证电力系统安全运行、防止故障的扩大和事故的发生，发挥着极其重要的作用。

35kV输电线路是我国电力运输当中的重要组成部分，其使用范围覆盖全国。然而，由于35kV输电线路较长，个别线路负荷较重，

部分线路架设质量较差，人为破坏严重等各种因素，使得35kV输电线路存在了各种各样的安全隐患。为了实现良好的电力运输，做好35kV输电线路继电保护的应用分析刻不容缓。

2 35kV输电线路继电保护面临的问题 2.1受到电容以及电流等的影响

在35kV输电线路当中，由于自然的功率比较大，并且单位长度之内的电容较大，进而就造成阻抗较大，所以在输电线路当中相关的电容将会超过额定的数值，会给差动保护带来较大的困难。另外一个方面，由于存在有分布电容的影响，所以在发生故障之时会使得距离继电保护器和故障点之间不会呈现出线性的关系，反而是呈现出一种双曲正切的函数关系，这样的情况也会给实际的工作带来较大的不便。

2.2受到电压的影响

35kV输电线路在发生故障之时，由于其中的非故障线路之上的静电感应电压会比较高，所以，电弧熄灭的时间也会延长，严重之时甚至会出现电弧不消弧现象的发生，而这一情况就将直接的影响到重合闸动作的成功与否。

2.3受到电磁暂态过程的影响

在35kV输电线路当中，由于其电线比较的长，所以，在发生故障时， 操作过程之中的生产高频量的分值会比较的大，而这一点也会给实际的工作带来极大的不便。 高频的分量，其不仅仅会使得暂态元件受到一定程度的影响，还会导致稳态的电气测量结果出现较大

的误差，为继电保护工作带来非常大的困难。

3 35kV输电线路继电保护的应用策略 3.1配置设计基本原则

35kV输电线路继电保护任务： ①保证不产生危及设备和绝缘子的过电压；②保证特高压系统稳定。因此，35kV输电线路继电保护配置的基本原则为：在满足继电保护的“四性”，即速动性、灵敏性、选择性和可靠性的要求下，各种保护配置要有更高的独立性、更大的冗余度，达到快速切除故障、避免发生过电压、系统稳定破坏或设备损坏等事故的目标。

无时限电流速断只能保护线路的一部分，带时限电流速断只能保护本线路全长，但却不能作为下一线路的后备保护，还必须采用过电流保护作为本线路和下一线路的后备保护。由无时限电流速断、带时限电流速断与定时限过电流保护相配合可构成的一整套输电线路阶段式电流保护，叫做三段式电流保护。输电线路并不一定都要装三段式电流保护，有时只装其中的两段就可以了。如在很短的线路上，装设无时限电流速断往往其保护区很短，甚至没有保护区，这时就只需装设带时限电流速断和过电流保护装置，叫做二段式电流保护。

在电流保护基础上加装电压闭锁元件后，保护的选择性可由电压元件来保证。电流闭锁电压速断的保护范围，取决于电流元件和电压元件中保护范围较小的元件。加装电压闭锁元件后，整套保护的保护范围会稍有增加。从另一角度讲，增加一个闭锁环节，同时也就增加了保护拒动的可能性。

3.2防雷设计

3.2.1导线、避雷线及避雷器的选择

多数线路在超负荷的情况下运行，不仅损耗高，而且导线连接点发热，运行很不安全。因此，导线截面的选择宜偏大而不宜偏小。导线确定后根据规定要求选定避雷线型号。加强电力设备中避雷器的试验，深入了解电力设备中避雷器试验中常见的故障，从实际情况出发，采用合适的方式解决各项故障，深入推进避雷器的科学化应用。

3.2.2防雷线路设计

35kV输电线路系统是中性点不直接接地的小电流接地系统，也就是说，35kV线路允许单相接地短时运行，那么在线路设计时，应把无避雷线部分线路尽量采用导线三角形排列方式，使最上面一相导线充当避雷线的作用。架设避雷线的进线段，应采用导线水平排列的门型杆塔，因双避雷线对雷电流有分流作用，可降低雷击杆顶的电

位，使雷击掉闸率减少。若其间有单杆双杆交替，因单双避雷线过渡点在施工过程中难以保证统一，会造成导线过渡点附近的保护角过大，而增大绕击机会。同时双避雷线在杆顶还要互相联结并分别装设接地引下线。

3.3绝缘配合设计

3.3.1绝缘强度区段划分：送电线路的绝缘强度按清洁区和污秽区来划分。以污秽性质、附盐密度、污盐距离、气候条件及已有线路运行经验等来划分污秽区段和污秽等级，并提出防污秽措施，确定不同的绝缘设计。

3.3.2绝缘子串及片数，按需要选择悬式和耐张绝缘子串的型式，按电压等级、荷载条件来选择不同型式的绝缘子串的片数，并说明各种绝缘子串的使用条件。

3.4阻抗继电器距离保护

相间距离保护是35kV输电线路继电保护的基本保护之一。几十年来运行实践说明，为充分发挥相间距离保护的效能，必须解决因失压，振荡和过负荷等引起的误动作问题。在长距离重负荷输电线路中，为了区分故障与过负荷，可采用多种形状特性的阻抗继电器，矩形特性方向阻抗继电器。

3.5高频闭锁距离保护

距离纵联保护主要优点就在于可以同时作为主保护与下一级线路的远后备，而且其保护范围固定、不会受到不同运行方式所带来的影响，在条件允许的情况下，还可以根据实际情况进行欠范围或超范围整定， 从而实现输电线路运行过程当中跳闸式、闭锁式、允许式等各类纵联保护方式。其次，在输电线路的不同情况与不同保护目标下能够自动的采取各类不同动作特性。 此方式在35kV输电线路上的运用还应该按照分布参数进行整定，确保保护定制能够直接反应故障点距离，从而达到既能够配合远方跳闸信号，又能够作为35kV输电线路独立的后备保护的良好效果。

4 结束语

在35kV输电线路中，合理配置继电保护装置，充分运用继电保护的应用策略，提高整定和校核工作的快速性和准确性，以达到现代

电力系统安全稳定运行。

参考文献：

[1]黄碧怡.浅谈继电保护应用中存在的问题及解决措施[J].中国高新技术企业，2010，07

[2]黄智勇. 输电线路新型距离保护的研究与应用[D].沈阳工业大学电机与电气工程学院，2005.

[3]谷水清， 李凤荣. 电力系统继电保护[M]. 北京： 中国电力出版社，2005.