地线热稳定校验时短路电流的持续时间.pdf

中国电机工程掌会输电电气四届：浓掌术年会论文．集， 地线热稳定校验时短路电流的持续时间 中南电力设计院赵全江 【摘要】 本文从继电保护动作时间、高压开关动作时间和现有近几年运行情况统计资料 行了分析探讨，提出在进行地线热稳定校验时，系统故障时间可缩短到0．10s(对普通地 线)和0．15s(对0PGW)。 关键词 地线、热稳定、0PGW、单相接地、动作时间、故障时间 O引言 架空地线是高压送电线路最基本的防雷措施，而光纤复合架空地线(OPGW)除继续发 挥地线的功效外，还用于通信，且光纤通信有信息量大、抗干扰能力强等等优点。因此， 在国内外电力系统中OPGW被广泛采用。自进入九十年代以来，我国在500kV架空送电 线路中应用光纤复合架空地线(OPGw)的数量越来越多，特别是最近几年，随着超高压 送电线路的建设和我国电网大区互联的开展，OPGW的应用迅猛增加。在选择地线和 OPGW时，不仅要满足机械方面的要求，还应满足热稳定的要求，即根据系统单相短路 电流的要求，对所选择地线截面进行热稳定计算校核。 近几年来，随着系统容量的增大，单相接地短路电流很大，特别是在靠近变电站附 近，短路电流可高达50kA以上，地线的热稳定问题越来越突出，往往是OPGW和普通 地线选型的控制条件，使得选出的地线(或OPGW)截面很大或热容量很高，特别是变 电站出口附近，地线和OPGW的配置越来越高。因此，有必要对热稳定计算中的有关问 题进行探讨，使地线和OPGW的设计更加合理。 在热稳定计算中，单相短路故障时间是重要的参数之一。下面将通过对继电保护动 作时间及高压开关跳闸时间的分析，对500kV送电线路OPGW和普通地线热稳定计算中， ．195— 中国电机工程掌会输电电气四届：浓胄幻K年会论文集 短路故障持续时间的取值问题提出自己的看法。 1继电保护动作时间的确定 超高压输电线路故障的切除时间，是由线路所装设的继电保护和断路器的动作时间 共同决定的。其中继电保护装置的动作时间是故障切除时间的主要因素之一。 1．1后备保护切除故障的可能性 按国家电力《继电保护及安全自动装置技术规程》及相关反事故措麓要求，我国500kV 系统的线路继电保护装置，需配置双套相互独立的全线速动的主保护及两套相互独立的 后备保护，后备保护中除个别超短线路外均配有快动作的一段保护。两套主保护及后备 保护配有相互独立的两套直流系统供电。线路开关一般为双跳闸线圈，也均有相互独立 的两套直流系统供电。所以，从切除系统故障方面来说，可靠性是非常高的，几乎不会 出现后备保护切除故障的情况，也就是说后备保护动作的可能性极小。 1．2保护动作时间 相差保护)。“四统一设计’’的继电保护动作时间(考核标准)，是指在大于规定的最低短 路水平下和规定的动作灵敏度条件下，在电压波的不同点开始发生故障的所有动作时间 保护制造厂家都提出了更高的要求，动作时间均不大于O．04s，而且，动作时间较长的高 频相差保护已不再采用。另外，对于有OPGW的线路，一般均装设纵联光纤电流差动保 护，动作时间一般在20ms左右。 计数据也可以充分证实这一点。 2高压开关动作时间的确定 断路器的全断开时间，是指在不低于规定最低允许值的范围内(如最低操作电压、液压、 气压等)，都必须满足的值，而不是在额定条件下满足的值，也就是说在额定条件下该值 是可以保证的。电科院开关检测站曾对国内使用的500kV断路器的分闸时间进行过调研， -196． 中国电机工程学会输电电气四届=a≮学．水年会·论·文集 障切除时间及一次设备故障统计分析》报告中对近几年现场发生运行数据进行了统计， 定500kV高压开关动作时间为不大于40～50ms是合理的。 3运行情况统计 《电力系统安全稳定导则》修订工作材料之四《近年220kV及以上系统故障切除时 间及一次设备故障统计分析》报告根据函调结果及近几年的统计资料，列出500kV保护 路金属性故障切除时间：近端金属性故障最短15ms，最长78．1ms，远端金属性故障最短 25ms，最长106．4ms。 对山西220kV及以上电网2002年的故障切除时间统计并列表如下： 50～ 60～ 70～ 80～ 9