Page 34 - 电力与能源2023年第四期

第 44 卷 第 4 期
电力与能源
340 2023 年 8 月

DOI：10.11973/dlyny202304006

上海超导电缆继电保护策略及方案

陈妍君 ，邓孟华 ，王 斌 ，周佳卿 ，韩 峰 ，黄 颖 ，沈海峰 1
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（1. 国网上海市电力公司市南供电公司，上海 200233；2. 国网上海市电力公司浦东供电公司，上海 200122）

摘 要：35 kV 高温超导电缆示范工程于 2021 年 12 月在上海正式投运。超导电缆可以在低温环境中大容
量、低损耗输送电能。为确保超导电缆故障时电网运行的可靠性，需设计特有的超导电缆保护，并制定完备的
继电保护方案。基于超导电缆的特性，对超导电缆本体及冷却系统可能发生的各种异常和故障情况进行了分
析，并对各种故障原理及其对超导电缆运行造成的影响进行了阐述。根据异常及故障的严重程度，制定了对
应的处理策略，并形成了一整套继电保护方案。针对超导电缆设计的继电保护策略具有高度的完整性及可靠
性，在上海超导电缆示范工程中得到了实际应用。
关键词：超导电缆；制冷系统；电气量保护；非电气量保护；进线备自投
基金项目：国家电网公司科技项目（520940180014）
作者简介：陈妍君（1988—），女，硕士，高级工程师，从事电网规划与负荷预测工作。
中图分类号：TM733 文献标志码：A 文章编号：2095-1256（2023）04-0340-04
Strategy and Scheme of Shanghai Superconducting Cable Relay Protection Technology

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CHEN Yanjun ，DENG Menghua ，WANG Bin ，ZHOU Jiaqing ，

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HAN Feng ， HUANG Ying ， SHEN Haifeng 1
（1.State Grid Shinan Power Supply Company，SMEPC，Shanghai 200233，China；

2.State Grid Pudong Power Supply Company，SMEPC，Shanghai 200122，China）

Abstract：The 35 kV high temperature superconducting cable demonstration project was officially put into opera⁃
tion in Shanghai in December 2021. Superconducting cable can transmit electric power in low temperature environ⁃
ment with large capacity and low loss. In order to ensure the reliability of power network operation when supercon⁃
ducting cable fails，it is necessary to design special superconducting cable protection and formulate a complete re⁃

lay protection scheme. Based on the characteristics of superconducting cable，various anomalies and faults that

may occur in the superconducting cable body and cooling system are analyzed，and the principle of faults and their
effects on the operation of superconducting cable are described. According to the severity of anomaly and fault，
the corresponding treatment strategy is formulated，and a complete set of relay protection scheme is established.

The relay protection strategy designed for superconducting cable has high integrity and reliability，and has been ap⁃

plied in Shanghai superconducting demonstration project.

Key words：superconducting cable，refrigeration system，electricity protection，non-electricity protection，input
busbar automatic transfer
随着高温超导技术的发展，超导材料可以在 电压等级常规电缆的 3～5 倍 ，而电能损耗仅为
［2］
液氮的温度区间表现出“零电阻”特性，这一突破 常规电缆的 30%～40% ，并且超导电缆噪声低、
［3］
使其在电力系统中显露出广阔的市场空间。基于 无电磁辐射，能推进电网的绿色环保建设。近年
超导材料的高温超导电缆可以在高电压、小空间 来，中国、美国、德国、日本、韩国等多个国家已开
［4］
下进行大容量输电，被认为是目前解决大城市中 展高温超导电缆的产品研发和示范运行研究 ，
心城区高密度供电的重要技术手段。与传统电力 运行数据显示，高温超导电缆可满足电网长期稳
电缆相比，高温超导电缆具有容量大、损耗低、环 定运行的可靠性要求。随着超导材料的不断发
［1］
保节能、节省走廊等特点 ，其输送容量相当于同 展，超导电缆的技术经济性也将不断提高，具有极