线路三段式微机保护应用问题探讨
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[摘 要]随着电力系统不断升级改造，线路三段式微机保护不断被采用，能否充分发挥微机保护作用，不仅体现出微机保护在选择性、快速性、灵敏性、可靠性的优越性，而且能够用于指导运行这一问题，摆在了运行人员面前，就线路三段式微机保护应用问题阐述自己的观点。
[关键词]线路三段式微机保护 阐述 观点
中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）01-0047-01
一、线路三段式微机保护定义
虽然各生产厂家线路三段式微机保护装置有些差异，但原理及主要功能基本一致，都有三段式保护功能。龙煤七台河分公司电力部重新定义了本系统线路三段式保护：
Ⅰ段：定义为线路速断保护，保护线路的前段。定值（IdI）：按躲过最大运行方式下线路末端三相短路电流（Id3max）并具有1.3～1.5倍可靠系数整定，即IdI =1.3～1.5Id3max，一般地Ⅰ段能保护线路的20%～60%即可。
Ⅱ段：定义为线路的主保护，保护线路全长，定值（IdⅡ）：按最小运行方式下线路末端发生两相短路（短路电流为Id2min）时具有1.3倍灵敏系数整定，即IdⅡ =Id2min/1.3=0.77Id2min。
Ⅲ段：定义为线路的后备保护或下一级保护的后备保护。定值（IdⅢ）：按躲过线路最大负荷（If・max），并具有1.3倍可靠系数整定，即IdⅢ =1.3If・max。
一般情况下，如果系统参数及本线路参数未发生变化或变化很小定值IdI、IdⅡ不变更。而IdⅢ应随着If・max变化应及时变更。最大负荷电流Ifmax应根据实际情况来计算，应考虑负荷自起动、事故过负荷等多种情况下出现的最大负荷电流。
二、线路三段式微机保护时限配合
以往电磁型继电保护因保护启动到出口需100ms，开关接到分闸指令到开关断开需160ms，以上两项共需260ms左右，为保证保护装置可靠动作，上下级时限配合（t）选择为500ms。
随着微机保护、真空开关及其它快速开关的采用，新一代的微机保护的快速性有了一个飞跃。一般地微机保护动作时间小于5ms，2011年―2012年春季预防性试验结论表明：开关动作时间在60ms左右，最在动作时间为80S，有的小于40ms，以上两项合计在85ms以内。运行表明：采用微机保护及快速开关后，保护上下级配合时限为0.20～0.3S保护装置能可靠动作。我们选择t≥0.2S，Ⅰ段时限0.0S～0.3S，Ⅱ段时限0.4S～0.7S，Ⅲ段时限0.5S～1.0S。
三、应用中存在问题
1、保护装置问题
一般厂家线路保护装置在用户不说明的情况下只设A、C两相元件，不利于直观判断两相短路还是三相短路，建议线路保护装置选择三元件，将-（IA+IC）接入B相元件。
2、保护装置饱和及二次定值范围问题
一般厂家线路保护装置互感器最大按20倍额定电流设计，超过20倍额定电流时互感器将饱和，另外保护装置二次定值最大为99.99A，即20倍额定电流，这两点限制了保护装置最大整定值不能超过20倍额定电流。
3、电流互感器饱和问题
保护用电流互感器除应满足一次回路的额定电压、额定电流和短路的动、热稳定要求外，还应按照电流互感器的10%误差曲线进行校验，使保护装置动作时，误差不超过10%。以往线路过流保护装置一般采用准确度为3级的电流互感器，它有较高的稳定倍数。2013年春季预防性试验对变电所、开关所电流互感器进行了电流互感器10%误差曲线试验，试验结论表明：LFZ、LQJ、LA等系列电流互感器在二次负荷
近些年来，保护用电流互感器一般采用准确度为10P5～10P25，应用中发现由于电流互感器变比选择不合理，即使选择了10P25也无法实现整定。如我们龙煤七台河分公司供电系统，最大运行方式下6KV三相短路电流可达13000A，Ⅰ段定值为9000A，小变比的10P25互感器无法实现整定。因此保护用的电流互感器除满足正常条件外，还应考虑保护整定问题，原则上变电所、开关所线路保护电流互感器变比≥100/5并在20倍额定电流时满足10%误差要求。
4、电流互感器二次负荷问题
从电流互感器10%倍数曲线可以看出：电流互感器二次负荷阻抗越大，电流互感器10%倍数越小并随着二次负荷阻抗增大，电流互感器10%倍数急骤下降。经测量、计算我们龙煤七台河分公司供电系统因主控室与高压室距离近，电流互感器二次负荷阻抗在0.3～0.5Ω间，保护用电流互感器有较大10%倍数。若保护用电缆长、截面小、带各类保护装置多，将造成电流互感器二次负荷阻抗较大，降低了10%倍数，应采取以下措施，使其满足10%误差要求：
（1）增大保护用电缆导线截面或缩短电缆长度以减小实际二次负荷。
（2）更换为变比较大的电流互感器，减小一次电流倍数，增大允许二次负荷。
（3）将电流互感器同变比、同准确度的二次绕组串联起来，使允许二次负荷增大一倍。
（4）增大电流互感器容量、增大10%倍数（如10P10改为10P25），增加允许二次负荷。
综上所述，采用上述原则及办法后，基本能实现线路三段式微机保护整定，充分发挥微机保护作用并指导运行：当Ⅰ段保护动作跳闸时，短路点基本上在线路前段；当Ⅱ段保护动作跳闸时，短路点基本上在线路后段；当Ⅲ段保护动作跳闸时，基本上不是本线路事故。另外在实际应用中还应考虑上下级保护配合，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段保护可适当组合或停用某一保护。