送電線路短路保護(hù)規(guī)定一、概述

送電線路短路保護(hù)是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保障，旨在快速、準(zhǔn)確地檢測線路中的短路故障，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)切除故障，防止設(shè)備損壞和事故擴(kuò)大。短路保護(hù)的設(shè)計(jì)需綜合考慮系統(tǒng)參數(shù)、設(shè)備特性、運(yùn)行可靠性及經(jīng)濟(jì)性等因素。本文將依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，闡述送電線路短路保護(hù)的配置原則、整定方法及常見問題處理。

二、短路保護(hù)的基本原則

（一）保護(hù)配置要求

1.送電線路應(yīng)配置相間短路保護(hù)，必要時(shí)增設(shè)接地故障保護(hù)。

2.保護(hù)裝置應(yīng)具備高靈敏度、快速動(dòng)作特性，動(dòng)作時(shí)間不應(yīng)超過系統(tǒng)額定電壓下允許的極限時(shí)間（如：220kV線路不應(yīng)超過0.1秒）。

3.保護(hù)應(yīng)具備自檢功能，定期校驗(yàn)動(dòng)作可靠性。

（二）整定依據(jù)

1.以線路末端故障時(shí)保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)（Ks）為基準(zhǔn)，通常要求Ks≥1.25。

2.動(dòng)作時(shí)限應(yīng)按階梯原則整定，相鄰線路保護(hù)動(dòng)作時(shí)間差不低于0.05秒。

3.考慮系統(tǒng)阻抗、短路電流計(jì)算誤差（誤差范圍±10%），整定值需留有裕度。

三、短路保護(hù)的整定方法

（一）相間短路保護(hù)整定

1.計(jì)算動(dòng)作電流（Iop）：

（1）最大負(fù)荷電流（Imax）時(shí)，Iop應(yīng)大于1.3倍Imax，防止誤動(dòng)。

（2）最小運(yùn)行方式下，Iop應(yīng)保證Ks≥1.25，公式：Iop=Iscmin/Ks，其中Iscmin為最小短路電流。

2.整定時(shí)間：

（1）線路長度＜100km，動(dòng)作時(shí)間≤0.05秒；

（2）線路長度100-300km，動(dòng)作時(shí)間≤0.1秒。

（二）接地故障保護(hù)整定（適用于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)）

1.動(dòng)作電流整定：

（1）取系統(tǒng)單相接地電容電流（Ic）的1.25-3倍，公式：Iop=1.25×Ic×（1+Krel），Krel為可靠系數(shù)（取1.1-1.5）。

（2）若Iop＜5A，采用高靈敏度零序電流互感器。

2.靈敏系數(shù)校驗(yàn)：

（1）線路末端金屬性接地時(shí)，Ks≥1.5。

（2）考慮過渡電阻影響，實(shí)測值需乘以0.8-0.9折算系數(shù)。

四、短路保護(hù)的常見配置方案

（一）電流速斷保護(hù)

1.適用范圍：線路長度≤60km，故障電流較大（如>5kA）。

2.配置要點(diǎn)：

（1）動(dòng)作電流整定后，校驗(yàn)相鄰線路保護(hù)配合，避免越級跳閘。

（2）動(dòng)作時(shí)間≤0.03秒，適用于要求快速隔離故障的場景。

（二）限時(shí)電流速斷保護(hù)

1.適用范圍：線路長度60-200km，兼具速動(dòng)性和可靠性。

2.配置要點(diǎn)：

（1）動(dòng)作電流整定需躲過線路末端最小短路電流，公式：Iop=Iscmin/1.2。

（2）動(dòng)作時(shí)間比電流速斷高0.05-0.1秒，確保選擇性。

（三）過電流保護(hù)

1.適用范圍：作為后備保護(hù)，用于其他保護(hù)拒動(dòng)時(shí)。

2.配置要點(diǎn)：

（1）動(dòng)作電流整定為線路最大負(fù)荷電流的1.2倍。

（2）動(dòng)作時(shí)間通?！?.5秒，與下級保護(hù)形成時(shí)限配合。

五、調(diào)試與運(yùn)行注意事項(xiàng)

（一）調(diào)試步驟

1.校驗(yàn)動(dòng)作值：

（1）模擬系統(tǒng)最小/最大短路電流，驗(yàn)證整定值誤差≤5%。

（2）測試?yán)^電器返回系數(shù)（≥0.9）。

2.聯(lián)動(dòng)測試：

（1）模擬相間/接地故障，確認(rèn)保護(hù)跳閘信號正確傳遞至斷路器。

（2）檢查重合閘裝置配合（如需要）。

（二）運(yùn)行維護(hù)

1.定期校驗(yàn)：

（1）每年開展一次動(dòng)作特性測試，記錄數(shù)據(jù)并對比歷史曲線。

（2）檢查電流互感器極性及二次回路絕緣。

2.異常處理：

（1）若保護(hù)誤動(dòng)，排查系統(tǒng)諧波干擾（如：取用5次諧波濾除）。

（2）若拒動(dòng)，重點(diǎn)檢查繼電器觸點(diǎn)燒傷或定值漂移。

六、結(jié)論

送電線路短路保護(hù)的設(shè)計(jì)需嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)化流程，整定參數(shù)需結(jié)合實(shí)際運(yùn)行條件動(dòng)態(tài)調(diào)整。通過科學(xué)配置與精細(xì)調(diào)試，可有效降低故障風(fēng)險(xiǎn)，提升電網(wǎng)穩(wěn)定性。運(yùn)維人員應(yīng)加強(qiáng)日常監(jiān)測，確保保護(hù)裝置始終處于最佳工作狀態(tài)。

一、概述

送電線路短路保護(hù)是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保障，旨在快速、準(zhǔn)確地檢測線路中的短路故障，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)切除故障，防止設(shè)備損壞和事故擴(kuò)大。短路保護(hù)的設(shè)計(jì)需綜合考慮系統(tǒng)參數(shù)、設(shè)備特性、運(yùn)行可靠性及經(jīng)濟(jì)性等因素。本文將依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，闡述送電線路短路保護(hù)的配置原則、整定方法及常見問題處理。

二、短路保護(hù)的基本原則

（一）保護(hù)配置要求

1.送電線路應(yīng)配置相間短路保護(hù)，必要時(shí)增設(shè)接地故障保護(hù)。

（1）相間短路保護(hù)是核心，用于檢測A、B、C相之間發(fā)生的對稱或不對稱短路。

（2）在非有效接地系統(tǒng)（如：中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)）中，需根據(jù)需求配置零序電流保護(hù)或零序電壓保護(hù)，用于檢測單相接地故障。

2.保護(hù)裝置應(yīng)具備高靈敏度、快速動(dòng)作特性，動(dòng)作時(shí)間不應(yīng)超過系統(tǒng)額定電壓下允許的極限時(shí)間（如：220kV線路不應(yīng)超過0.1秒）。

（1）快速動(dòng)作可縮短故障持續(xù)時(shí)間，減少設(shè)備熱效應(yīng)損傷和電能損失。

（2）動(dòng)作時(shí)間需考慮系統(tǒng)各級變壓器的阻抗、線路長度等因素。

3.保護(hù)應(yīng)具備自檢功能，定期校驗(yàn)動(dòng)作可靠性。

（1）自檢功能包括裝置上電自檢、定值核對、交流采樣回路測試等。

（2）定期校驗(yàn)（如：每年一次）需模擬實(shí)際故障工況，驗(yàn)證保護(hù)動(dòng)作邏輯和參數(shù)準(zhǔn)確性。

（二）整定依據(jù)

1.以線路末端故障時(shí)保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)（Ks）為基準(zhǔn)，通常要求Ks≥1.25。

（1）靈敏系數(shù)定義為：實(shí)際故障最小短路電流/保護(hù)動(dòng)作電流。

（2）對于關(guān)鍵線路或重要負(fù)荷線路，靈敏系數(shù)要求可能更高（如≥1.5）。

2.動(dòng)作時(shí)限應(yīng)按階梯原則整定，相鄰線路保護(hù)動(dòng)作時(shí)間差不低于0.05秒。

（1）階梯原則是指在各級保護(hù)中，距離越遠(yuǎn)（或故障越輕）的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間越長，形成時(shí)間上的級差，確保選擇性。

（2）例如，主干線保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0.1秒，分支線保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0.15秒。

3.考慮系統(tǒng)阻抗、短路電流計(jì)算誤差（誤差范圍±10%），整定值需留有裕度。

（1）系統(tǒng)阻抗會(huì)隨運(yùn)行方式變化（如：發(fā)電機(jī)投切、負(fù)荷增減），保護(hù)整定需考慮最不利情況。

（2）短路電流計(jì)算通?；谠O(shè)計(jì)或仿真數(shù)據(jù)，實(shí)際測量可能存在±10%的誤差，因此整定值需適當(dāng)降低（如：除以1.1或1.2）。

三、短路保護(hù)的整定方法

（一）相間短路保護(hù)整定

1.計(jì)算動(dòng)作電流（Iop）：

（1）最大負(fù)荷電流（Imax）時(shí)，Iop應(yīng)大于1.3倍Imax，防止誤動(dòng)。

（1）1.3倍的系數(shù)考慮了負(fù)荷電流波動(dòng)的可能，確保在峰值負(fù)荷下保護(hù)不會(huì)因暫態(tài)擾動(dòng)而動(dòng)作。

（2）最小運(yùn)行方式下，Iop應(yīng)保證Ks≥1.25，公式：Iop=Iscmin/Ks，其中Iscmin為最小短路電流。

（2）Iscmin通常取系統(tǒng)最小源阻抗對應(yīng)的短路電流，可通過計(jì)算或?qū)崪y獲得。

2.整定時(shí)間：

（1）線路長度＜100km，動(dòng)作時(shí)間≤0.05秒；

（1）短線路故障電流較大，且傳輸距離短，允許采用極快動(dòng)作時(shí)間。

（2）線路長度100-300km，動(dòng)作時(shí)間≤0.1秒。

（2）長線路故障電流相對較小，且傳輸時(shí)間較長，需要稍長的動(dòng)作時(shí)間來保證選擇性。

（二）接地故障保護(hù)整定（適用于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)）

1.動(dòng)作電流整定：

（1）取系統(tǒng)單相接地電容電流（Ic）的1.25-3倍，公式：Iop=1.25×Ic×（1+Krel），Krel為可靠系數(shù)（取1.1-1.5）。

（1）Ic是線路對地分布電容產(chǎn)生的電流，數(shù)值通常較?。ㄈ纾簬装仓翈资玻?。

（2）可靠系數(shù)Krel考慮了系統(tǒng)運(yùn)行方式變化對Ic的影響。

（2）若Iop＜5A，采用高靈敏度零序電流互感器。

（2）在低接地電流系統(tǒng)中，為提高靈敏度，可選用零序電流互感器直接測量接地電流。

2.靈敏系數(shù)校驗(yàn)：

（1）線路末端金屬性接地時(shí)，Ks≥1.5。

（1）金屬性接地是指故障點(diǎn)直接短接，電流最大，此時(shí)靈敏系數(shù)要求最高。

（2）考慮過渡電阻影響，實(shí)測值需乘以0.8-0.9折算系數(shù)。

（2）過渡電阻是故障點(diǎn)與大地之間的接觸電阻，會(huì)顯著降低接地電流，因此需對計(jì)算值進(jìn)行折減。

四、短路保護(hù)的常見配置方案

（一）電流速斷保護(hù)

1.適用范圍：線路長度≤60km，故障電流較大（如>5kA）。

（1）適用于電壓等級較低（如110kV及以下）或線路較短的情況。

2.配置要點(diǎn)：

（1）動(dòng)作電流整定后，校驗(yàn)相鄰線路保護(hù)配合，避免越級跳閘。

（1）需確保本線路的速斷保護(hù)動(dòng)作電流大于下一級線路的任何保護(hù)（包括速斷、限時(shí)電流速斷）的動(dòng)作電流。

（2）動(dòng)作時(shí)間≤0.03秒，適用于要求快速隔離故障的場景。

（2）動(dòng)作時(shí)間極短，通常不設(shè)時(shí)限元件，直接跳閘。

（二）限時(shí)電流速斷保護(hù)

1.適用范圍：線路長度60-200km，兼具速動(dòng)性和可靠性。

（1）適用于中等長度線路，是電流速斷和過電流保護(hù)之間的補(bǔ)充。

2.配置要點(diǎn)：

（1）動(dòng)作電流整定需躲過線路末端最小短路電流，公式：Iop=Iscmin/1.2。

（1）同樣需要避免越級跳閘，因此動(dòng)作電流略大于末端故障電流。

（2）動(dòng)作時(shí)間比電流速斷高0.05-0.1秒，確保選擇性。

（2）例如，若相鄰線路電流速斷動(dòng)作時(shí)間為0.03秒，則本線路限時(shí)電流速斷可整定為0.08-0.13秒。

（三）過電流保護(hù)

1.適用范圍：作為后備保護(hù)，用于其他保護(hù)拒動(dòng)時(shí)。

（1）是線路保護(hù)配置中的最后一道防線。

2.配置要點(diǎn)：

（1）動(dòng)作電流整定為線路最大負(fù)荷電流的1.2倍。

（1）1.2倍的系數(shù)考慮了負(fù)荷的波動(dòng)，同時(shí)確保在負(fù)荷尖峰時(shí)保護(hù)不動(dòng)作。

（2）動(dòng)作時(shí)間通常≥1.5秒，與下級保護(hù)形成時(shí)限配合。

（2）動(dòng)作時(shí)間最長，確保只有在下級所有保護(hù)均拒動(dòng)時(shí)才會(huì)動(dòng)作，最大限度保證選擇性。

五、調(diào)試與運(yùn)行注意事項(xiàng)

（一）調(diào)試步驟

1.校驗(yàn)動(dòng)作值：

（1）模擬系統(tǒng)最小/最大短路電流，驗(yàn)證整定值誤差≤5%。

（1）使用標(biāo)準(zhǔn)電流源或調(diào)試軟件模擬不同故障電流，檢查保護(hù)裝置的動(dòng)作電流顯示值與設(shè)定值偏差。

（2）測試?yán)^電器返回系數(shù)（≥0.9）。

（2）返回系數(shù)是指故障消除后，保護(hù)裝置能可靠返回到正常狀態(tài)的能力，低返回系數(shù)可能導(dǎo)致保護(hù)拒動(dòng)。

2.聯(lián)動(dòng)測試：

（1）模擬相間/接地故障，確認(rèn)保護(hù)跳閘信號正確傳遞至斷路器。

（1）通過調(diào)試平臺(tái)或?qū)嶋H設(shè)備，發(fā)送跳閘指令，檢查保護(hù)裝置發(fā)出跳閘脈沖，斷路器確實(shí)分閘。

（2）檢查重合閘裝置配合（如需要）。

（2）對于允許重合的線路，需測試保護(hù)與重合閘裝置的電氣和邏輯連接，確保在故障跳閘后能按設(shè)定方式（如：單重、三重）執(zhí)行重合閘操作。

（二）運(yùn)行維護(hù)

1.定期校驗(yàn)：

（1）每年開展一次動(dòng)作特性測試，記錄數(shù)據(jù)并對比歷史曲線。

（1）使用校驗(yàn)儀等設(shè)備，再次模擬故障工況，驗(yàn)證保護(hù)性能是否隨設(shè)備老化、環(huán)境變化而漂移。

（2）檢查電流互感器極性及二次回路絕緣。

（2）電流互感器極性接反會(huì)導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)，二次回路絕緣不良可能引入干擾或?qū)е陆拥毓收稀?/p>

2.異常處理：

（1）若保護(hù)誤動(dòng)，排查系統(tǒng)諧波干擾（如：取用5次諧波濾除）。

（1）諧波可能導(dǎo)致保護(hù)裝置（尤其是電子式保護(hù)）誤判，可通過加裝濾波器或調(diào)整采樣算法解決。

（2）若拒動(dòng)，重點(diǎn)檢查繼電器觸點(diǎn)燒傷或定值漂移。

（2）物理檢查繼電器狀態(tài)，同時(shí)核對保護(hù)裝置內(nèi)設(shè)定的定值是否與現(xiàn)場實(shí)際整定值一致。

六、短路保護(hù)的常見配置方案

（一）電流速斷保護(hù)

1.適用范圍：線路長度≤60km，故障電流較大（如>5kA）。

（1）適用于電壓等級較低（如110kV及以下）或線路較短的情況。

2.配置要點(diǎn)：

（1）動(dòng)作電流整定后，校驗(yàn)相鄰線路保護(hù)配合，避免越級跳閘。

（1）需確保本線路的速斷保護(hù)動(dòng)作電流大于下一級線路的任何保護(hù)（包括速斷、限時(shí)電流速斷）的動(dòng)作電流。

（2）動(dòng)作時(shí)間≤0.03秒，適用于要求快速隔離故障的場景。

（2）動(dòng)作時(shí)間極短，通常不設(shè)時(shí)限元件，直接跳閘。

（二）限時(shí)電流速斷保護(hù)

1.適用范圍：線路長度60-200km，兼具速動(dòng)性和可靠性。

（1）適用于中等長度線路，是電流速斷和過電流保護(hù)之間的補(bǔ)充。

2.配置要點(diǎn)：

（1）動(dòng)作電流整定需躲過線路末端最小短路電流，公式：Iop=Iscmin/1.2。

（1）同樣需要避免越級跳閘，因此動(dòng)作電流略大于末端故障電流。

（2）動(dòng)作時(shí)間比電流速斷高0.05-0.1秒，確保選擇性。

（2）例如，若相鄰線路電流速斷動(dòng)作時(shí)間為0.03秒，則本線路限時(shí)電流速斷可整定為0.08-0.13秒。

（三）過電流保護(hù)

1.適用范圍：作為后備保護(hù)，用于其他保護(hù)拒動(dòng)時(shí)。

（1）是線路保護(hù)配置中的最后一道防線。

2.配置要點(diǎn)：

（1）動(dòng)作電流整定為線路最大負(fù)荷電流的1.2倍。

（1）1.2倍的系數(shù)考慮了負(fù)荷的波動(dòng)，同時(shí)確保在負(fù)荷尖峰時(shí)保護(hù)不動(dòng)作。

（2）動(dòng)作時(shí)間通?！?.5秒，與下級保護(hù)形成時(shí)限配合。

（2）動(dòng)作時(shí)間最長，確保只有在下級所有保護(hù)均拒動(dòng)時(shí)才會(huì)動(dòng)作，最大限度保證選擇性。

七、保護(hù)裝置的選型與安裝

（一）選型原則

1.性能匹配：

（1）額定電壓、額定電流需滿足線路參數(shù)要求。

（2）保護(hù)功能配置需覆蓋設(shè)計(jì)要求（如：相間、接地保護(hù)類型）。

2.可靠性：

（1）關(guān)鍵線路應(yīng)選用高可靠性等級的保護(hù)裝置（如：雙CPU冗余結(jié)構(gòu)）。

（2）關(guān)鍵元器件（如：電流互感器二次繞組、端子排）應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。

3.易用性：

（1）人機(jī)界面應(yīng)清晰直觀，參數(shù)設(shè)置方便。

（2）故障信息記錄與查詢功能完善。

（二）安裝注意事項(xiàng)

1.二次回路布線：

（1）電流互感器二次側(cè)應(yīng)采用屏蔽電纜，并合理接地，減少電磁干擾。

（2）控制電纜與信號電纜應(yīng)分開敷設(shè)，保持距離。

2.設(shè)備固定與散熱：

（1）保護(hù)裝置應(yīng)牢固固定在柜內(nèi)，避免運(yùn)行振動(dòng)導(dǎo)致連接松動(dòng)。

（2）確保裝置周圍有足夠散熱空間，環(huán)境溫度不宜超過40℃。

3.端子連接：

（1）所有端子連接應(yīng)緊固可靠，接觸電阻符合規(guī)范要求（如：≤0.1Ω）。

（2）定期檢查端子是否有發(fā)熱、氧化現(xiàn)象。

八、特殊工況下的保護(hù)配置

（一）環(huán)形網(wǎng)絡(luò)線路

1.保護(hù)配置特點(diǎn)：

（1）線路兩端均有電源，可能存在方向性問題。

（2）需配置方向元件或采用特殊整定策略，防止非故障線路越級跳閘。

2.處理方法：

（1）采用方向電流保護(hù)，根據(jù)故障方向選擇性跳閘。

（2）若采用非方向保護(hù)，需精確計(jì)算并整定動(dòng)作時(shí)限，確保“遠(yuǎn)動(dòng)近跳”。

（二）長距離重負(fù)荷線路

1.保護(hù)配置特點(diǎn)：

（1）線路阻抗大，故障電流可能較小，對保護(hù)靈敏度要求高。

（2）可能存在電壓降大、暫態(tài)過程復(fù)雜等問題。

2.處理方法：

（1）選用高靈敏度保護(hù)，如比率差動(dòng)保護(hù)或帶電壓閉鎖的電流保護(hù)。

（2）考慮采用微機(jī)保護(hù)，利用算法抑制暫態(tài)干擾，提高可靠性。

九、結(jié)論

送電線路短路保護(hù)的設(shè)計(jì)、配置、調(diào)試與運(yùn)行是一個(gè)系統(tǒng)工程，需綜合考慮線路特性、系統(tǒng)運(yùn)行方式、設(shè)備能力等多方面因素?？茖W(xué)的保護(hù)方案能有效隔離故障，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。運(yùn)維人員應(yīng)加強(qiáng)專業(yè)培訓(xùn)，掌握保護(hù)原理與操作技能，定期開展維護(hù)與校驗(yàn)，確保保護(hù)裝置始終處于最佳工作狀態(tài)，為電力系統(tǒng)安全提供堅(jiān)實(shí)后盾。

一、概述

送電線路短路保護(hù)是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保障，旨在快速、準(zhǔn)確地檢測線路中的短路故障，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)切除故障，防止設(shè)備損壞和事故擴(kuò)大。短路保護(hù)的設(shè)計(jì)需綜合考慮系統(tǒng)參數(shù)、設(shè)備特性、運(yùn)行可靠性及經(jīng)濟(jì)性等因素。本文將依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，闡述送電線路短路保護(hù)的配置原則、整定方法及常見問題處理。

二、短路保護(hù)的基本原則

（一）保護(hù)配置要求

1.送電線路應(yīng)配置相間短路保護(hù)，必要時(shí)增設(shè)接地故障保護(hù)。

2.保護(hù)裝置應(yīng)具備高靈敏度、快速動(dòng)作特性，動(dòng)作時(shí)間不應(yīng)超過系統(tǒng)額定電壓下允許的極限時(shí)間（如：220kV線路不應(yīng)超過0.1秒）。

3.保護(hù)應(yīng)具備自檢功能，定期校驗(yàn)動(dòng)作可靠性。

（二）整定依據(jù)

1.以線路末端故障時(shí)保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)（Ks）為基準(zhǔn)，通常要求Ks≥1.25。

2.動(dòng)作時(shí)限應(yīng)按階梯原則整定，相鄰線路保護(hù)動(dòng)作時(shí)間差不低于0.05秒。

3.考慮系統(tǒng)阻抗、短路電流計(jì)算誤差（誤差范圍±10%），整定值需留有裕度。

三、短路保護(hù)的整定方法

（一）相間短路保護(hù)整定

1.計(jì)算動(dòng)作電流（Iop）：

（1）最大負(fù)荷電流（Imax）時(shí)，Iop應(yīng)大于1.3倍Imax，防止誤動(dòng)。

（2）最小運(yùn)行方式下，Iop應(yīng)保證Ks≥1.25，公式：Iop=Iscmin/Ks，其中Iscmin為最小短路電流。

2.整定時(shí)間：

（1）線路長度＜100km，動(dòng)作時(shí)間≤0.05秒；

（2）線路長度100-300km，動(dòng)作時(shí)間≤0.1秒。

（二）接地故障保護(hù)整定（適用于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)）

1.動(dòng)作電流整定：

（1）取系統(tǒng)單相接地電容電流（Ic）的1.25-3倍，公式：Iop=1.25×Ic×（1+Krel），Krel為可靠系數(shù)（取1.1-1.5）。

（2）若Iop＜5A，采用高靈敏度零序電流互感器。

2.靈敏系數(shù)校驗(yàn)：

（1）線路末端金屬性接地時(shí)，Ks≥1.5。

（2）考慮過渡電阻影響，實(shí)測值需乘以0.8-0.9折算系數(shù)。

四、短路保護(hù)的常見配置方案

（一）電流速斷保護(hù)

1.適用范圍：線路長度≤60km，故障電流較大（如>5kA）。

2.配置要點(diǎn)：

（1）動(dòng)作電流整定后，校驗(yàn)相鄰線路保護(hù)配合，避免越級跳閘。

（2）動(dòng)作時(shí)間≤0.03秒，適用于要求快速隔離故障的場景。

（二）限時(shí)電流速斷保護(hù)

1.適用范圍：線路長度60-200km，兼具速動(dòng)性和可靠性。

2.配置要點(diǎn)：

（1）動(dòng)作電流整定需躲過線路末端最小短路電流，公式：Iop=Iscmin/1.2。

（2）動(dòng)作時(shí)間比電流速斷高0.05-0.1秒，確保選擇性。

（三）過電流保護(hù)

1.適用范圍：作為后備保護(hù)，用于其他保護(hù)拒動(dòng)時(shí)。

2.配置要點(diǎn)：

（1）動(dòng)作電流整定為線路最大負(fù)荷電流的1.2倍。

（2）動(dòng)作時(shí)間通常≥1.5秒，與下級保護(hù)形成時(shí)限配合。

五、調(diào)試與運(yùn)行注意事項(xiàng)

（一）調(diào)試步驟

1.校驗(yàn)動(dòng)作值：

（1）模擬系統(tǒng)最小/最大短路電流，驗(yàn)證整定值誤差≤5%。

（2）測試?yán)^電器返回系數(shù)（≥0.9）。

2.聯(lián)動(dòng)測試：

（1）模擬相間/接地故障，確認(rèn)保護(hù)跳閘信號正確傳遞至斷路器。

（2）檢查重合閘裝置配合（如需要）。

（二）運(yùn)行維護(hù)

1.定期校驗(yàn)：

（1）每年開展一次動(dòng)作特性測試，記錄數(shù)據(jù)并對比歷史曲線。

（2）檢查電流互感器極性及二次回路絕緣。

2.異常處理：

（1）若保護(hù)誤動(dòng)，排查系統(tǒng)諧波干擾（如：取用5次諧波濾除）。

（2）若拒動(dòng)，重點(diǎn)檢查繼電器觸點(diǎn)燒傷或定值漂移。

六、結(jié)論

送電線路短路保護(hù)的設(shè)計(jì)需嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)化流程，整定參數(shù)需結(jié)合實(shí)際運(yùn)行條件動(dòng)態(tài)調(diào)整。通過科學(xué)配置與精細(xì)調(diào)試，可有效降低故障風(fēng)險(xiǎn)，提升電網(wǎng)穩(wěn)定性。運(yùn)維人員應(yīng)加強(qiáng)日常監(jiān)測，確保保護(hù)裝置始終處于最佳工作狀態(tài)。

一、概述

送電線路短路保護(hù)是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保障，旨在快速、準(zhǔn)確地檢測線路中的短路故障，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)切除故障，防止設(shè)備損壞和事故擴(kuò)大。短路保護(hù)的設(shè)計(jì)需綜合考慮系統(tǒng)參數(shù)、設(shè)備特性、運(yùn)行可靠性及經(jīng)濟(jì)性等因素。本文將依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，闡述送電線路短路保護(hù)的配置原則、整定方法及常見問題處理。

二、短路保護(hù)的基本原則

（一）保護(hù)配置要求

1.送電線路應(yīng)配置相間短路保護(hù)，必要時(shí)增設(shè)接地故障保護(hù)。

（1）相間短路保護(hù)是核心，用于檢測A、B、C相之間發(fā)生的對稱或不對稱短路。

（2）在非有效接地系統(tǒng)（如：中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)）中，需根據(jù)需求配置零序電流保護(hù)或零序電壓保護(hù)，用于檢測單相接地故障。

2.保護(hù)裝置應(yīng)具備高靈敏度、快速動(dòng)作特性，動(dòng)作時(shí)間不應(yīng)超過系統(tǒng)額定電壓下允許的極限時(shí)間（如：220kV線路不應(yīng)超過0.1秒）。

（1）快速動(dòng)作可縮短故障持續(xù)時(shí)間，減少設(shè)備熱效應(yīng)損傷和電能損失。

（2）動(dòng)作時(shí)間需考慮系統(tǒng)各級變壓器的阻抗、線路長度等因素。

3.保護(hù)應(yīng)具備自檢功能，定期校驗(yàn)動(dòng)作可靠性。

（1）自檢功能包括裝置上電自檢、定值核對、交流采樣回路測試等。

（2）定期校驗(yàn)（如：每年一次）需模擬實(shí)際故障工況，驗(yàn)證保護(hù)動(dòng)作邏輯和參數(shù)準(zhǔn)確性。

（二）整定依據(jù)

1.以線路末端故障時(shí)保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)（Ks）為基準(zhǔn)，通常要求Ks≥1.25。

（1）靈敏系數(shù)定義為：實(shí)際故障最小短路電流/保護(hù)動(dòng)作電流。

（2）對于關(guān)鍵線路或重要負(fù)荷線路，靈敏系數(shù)要求可能更高（如≥1.5）。

2.動(dòng)作時(shí)限應(yīng)按階梯原則整定，相鄰線路保護(hù)動(dòng)作時(shí)間差不低于0.05秒。

（1）階梯原則是指在各級保護(hù)中，距離越遠(yuǎn)（或故障越輕）的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間越長，形成時(shí)間上的級差，確保選擇性。

（2）例如，主干線保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0.1秒，分支線保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0.15秒。

3.考慮系統(tǒng)阻抗、短路電流計(jì)算誤差（誤差范圍±10%），整定值需留有裕度。

（1）系統(tǒng)阻抗會(huì)隨運(yùn)行方式變化（如：發(fā)電機(jī)投切、負(fù)荷增減），保護(hù)整定需考慮最不利情況。

（2）短路電流計(jì)算通常基于設(shè)計(jì)或仿真數(shù)據(jù)，實(shí)際測量可能存在±10%的誤差，因此整定值需適當(dāng)降低（如：除以1.1或1.2）。

三、短路保護(hù)的整定方法

（一）相間短路保護(hù)整定

1.計(jì)算動(dòng)作電流（Iop）：

（1）最大負(fù)荷電流（Imax）時(shí)，Iop應(yīng)大于1.3倍Imax，防止誤動(dòng)。

（1）1.3倍的系數(shù)考慮了負(fù)荷電流波動(dòng)的可能，確保在峰值負(fù)荷下保護(hù)不會(huì)因暫態(tài)擾動(dòng)而動(dòng)作。

（2）最小運(yùn)行方式下，Iop應(yīng)保證Ks≥1.25，公式：Iop=Iscmin/Ks，其中Iscmin為最小短路電流。

（2）Iscmin通常取系統(tǒng)最小源阻抗對應(yīng)的短路電流，可通過計(jì)算或?qū)崪y獲得。

2.整定時(shí)間：

（1）線路長度＜100km，動(dòng)作時(shí)間≤0.05秒；

（1）短線路故障電流較大，且傳輸距離短，允許采用極快動(dòng)作時(shí)間。

（2）線路長度100-300km，動(dòng)作時(shí)間≤0.1秒。

（2）長線路故障電流相對較小，且傳輸時(shí)間較長，需要稍長的動(dòng)作時(shí)間來保證選擇性。

（二）接地故障保護(hù)整定（適用于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)）

1.動(dòng)作電流整定：

（1）取系統(tǒng)單相接地電容電流（Ic）的1.25-3倍，公式：Iop=1.25×Ic×（1+Krel），Krel為可靠系數(shù)（取1.1-1.5）。

（1）Ic是線路對地分布電容產(chǎn)生的電流，數(shù)值通常較小（如：幾安至幾十安）。

（2）可靠系數(shù)Krel考慮了系統(tǒng)運(yùn)行方式變化對Ic的影響。

（2）若Iop＜5A，采用高靈敏度零序電流互感器。

（2）在低接地電流系統(tǒng)中，為提高靈敏度，可選用零序電流互感器直接測量接地電流。

2.靈敏系數(shù)校驗(yàn)：

（1）線路末端金屬性接地時(shí)，Ks≥1.5。

（1）金屬性接地是指故障點(diǎn)直接短接，電流最大，此時(shí)靈敏系數(shù)要求最高。

（2）考慮過渡電阻影響，實(shí)測值需乘以0.8-0.9折算系數(shù)。

（2）過渡電阻是故障點(diǎn)與大地之間的接觸電阻，會(huì)顯著降低接地電流，因此需對計(jì)算值進(jìn)行折減。

四、短路保護(hù)的常見配置方案

（一）電流速斷保護(hù)

1.適用范圍：線路長度≤60km，故障電流較大（如>5kA）。

（1）適用于電壓等級較低（如110kV及以下）或線路較短的情況。

2.配置要點(diǎn)：

（1）動(dòng)作電流整定后，校驗(yàn)相鄰線路保護(hù)配合，避免越級跳閘。

（1）需確保本線路的速斷保護(hù)動(dòng)作電流大于下一級線路的任何保護(hù)（包括速斷、限時(shí)電流速斷）的動(dòng)作電流。

（2）動(dòng)作時(shí)間≤0.03秒，適用于要求快速隔離故障的場景。

（2）動(dòng)作時(shí)間極短，通常不設(shè)時(shí)限元件，直接跳閘。

（二）限時(shí)電流速斷保護(hù)

1.適用范圍：線路長度60-200km，兼具速動(dòng)性和可靠性。

（1）適用于中等長度線路，是電流速斷和過電流保護(hù)之間的補(bǔ)充。

2.配置要點(diǎn)：

（1）動(dòng)作電流整定需躲過線路末端最小短路電流，公式：Iop=Iscmin/1.2。

（1）同樣需要避免越級跳閘，因此動(dòng)作電流略大于末端故障電流。

（2）動(dòng)作時(shí)間比電流速斷高0.05-0.1秒，確保選擇性。

（2）例如，若相鄰線路電流速斷動(dòng)作時(shí)間為0.03秒，則本線路限時(shí)電流速斷可整定為0.08-0.13秒。

（三）過電流保護(hù)

1.適用范圍：作為后備保護(hù)，用于其他保護(hù)拒動(dòng)時(shí)。

（1）是線路保護(hù)配置中的最后一道防線。

2.配置要點(diǎn)：

（1）動(dòng)作電流整定為線路最大負(fù)荷電流的1.2倍。

（1）1.2倍的系數(shù)考慮了負(fù)荷的波動(dòng)，同時(shí)確保在負(fù)荷尖峰時(shí)保護(hù)不動(dòng)作。

（2）動(dòng)作時(shí)間通常≥1.5秒，與下級保護(hù)形成時(shí)限配合。

（2）動(dòng)作時(shí)間最長，確保只有在下級所有保護(hù)均拒動(dòng)時(shí)才會(huì)動(dòng)作，最大限度保證選擇性。

五、調(diào)試與運(yùn)行注意事項(xiàng)

（一）調(diào)試步驟

1.校驗(yàn)動(dòng)作值：

（1）模擬系統(tǒng)最小/最大短路電流，驗(yàn)證整定值誤差≤5%。

（1）使用標(biāo)準(zhǔn)電流源或調(diào)試軟件模擬不同故障電流，檢查保護(hù)裝置的動(dòng)作電流顯示值與設(shè)定值偏差。

（2）測試?yán)^電器返回系數(shù)（≥0.9）。

（2）返回系數(shù)是指故障消除后，保護(hù)裝置能可靠返回到正常狀態(tài)的能力，低返回系數(shù)可能導(dǎo)致保護(hù)拒動(dòng)。

2.聯(lián)動(dòng)測試：

（1）模擬相間/接地故障，確認(rèn)保護(hù)跳閘信號正確傳遞至斷路器。

（1）通過調(diào)試平臺(tái)或?qū)嶋H設(shè)備，發(fā)送跳閘指令，檢查保護(hù)裝置發(fā)出跳閘脈沖，斷路器確實(shí)分閘。

（2）檢查重合閘裝置配合（如需要）。

（2）對于允許重合的線路，需測試保護(hù)與重合閘裝置的電氣和邏輯連接，確保在故障跳閘后能按設(shè)定方式（如：單重、三重）執(zhí)行重合閘操作。

（二）運(yùn)行維護(hù)

1.定期校驗(yàn)：

（1）每年開展一次動(dòng)作特性測試，記錄數(shù)據(jù)并對比歷史曲線。

（1）使用校驗(yàn)儀等設(shè)備，再次模擬故障工況，驗(yàn)證保護(hù)性能是否隨設(shè)備老化、環(huán)境變化而漂移。

（2）檢查電流互感器極性及二次回路絕緣。

（2）電流互感器極性接反會(huì)導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)，二次回路絕緣不良可能引入干擾或?qū)е陆拥毓收稀?/p>

2.異常處理：

（1）若保護(hù)誤動(dòng)，排查系統(tǒng)諧波干擾（如：取用5次諧波濾除）。

（1）諧波可能導(dǎo)致保護(hù)裝置（尤其是電子式保護(hù)）誤判，可通過加裝濾波器或調(diào)整采樣算法解決。

（2）若拒動(dòng)，重點(diǎn)檢查繼電器觸點(diǎn)燒傷或定值漂移。

（2）物理檢查繼電器狀態(tài)，同時(shí)核對保護(hù)裝置內(nèi)設(shè)定的定值是否與現(xiàn)場實(shí)際整定值一致。

六、短路保護(hù)的常見配置方案

（一）電流速斷保護(hù)

1.適用范圍：線路長度≤60km，故障電流較大（如>5kA）。

（1）適用于電壓等級較低（如110kV及以下）或線路較短的情況。

2.配置要點(diǎn)：

（1）動(dòng)作電流整定后，校驗(yàn)相鄰線路保護(hù)配合，避免越級跳閘。

（1）需確保本線路的速斷保護(hù)動(dòng)作電流大于下一級線路的任何保護(hù)（包括速斷、限時(shí)電流速斷）的動(dòng)作電流。

（2）動(dòng)作時(shí)間≤0.03秒，適用于要求快速隔離故障的場景。

（2）動(dòng)作時(shí)間極短，通常不設(shè)時(shí)限元件，直接跳閘。

（二）限時(shí)電流速斷保護(hù)

1.適用范圍：線路長度60-200km，兼具速動(dòng)性和可靠性。

（1）適用于中等長度線路，是電流速斷和過電流保護(hù)之間的補(bǔ)充。

2.配置要點(diǎn)：

（1）動(dòng)作電流整定需躲過線路末端最小短路