Page 36 - 电力与能源2023年第四期

342 陈妍君，等：上海超导电缆继电保护策略及方案

1.2.4 管道泄漏故障 气量保护主要是响应超导冷却系统的异常及故障
外力原因引起液氮管道泄漏，会使整条液氮 的保护，包括故障分类中的“制冷机故障”液氮泵
“
管路压力急剧下降，液氮流动开环，此时管道压力 故障”电缆压力系统故障”管道泄漏故障”电缆
“
“
“
及流量监测数据会出现异常。虽然超导电缆本体 出入口温度”异常等。
未遭受破坏，但是由于其低温环境不能继续维持， 根据超导电缆系统故障的严重程度，将故障
继续运行会导致超导电缆温度不断升高，出现失 处理策略分为两种方式。对于超导电缆可以保持
超现象，因此需采取措施中断运行。发生管道泄 几分钟运行的故障情况，采取启动进线备自投的
漏情况下，要求超导电缆立即退出运行。 方式将超导电缆退出运行；对于超导电缆需立即
1.2.5 电缆出入口温度异常 退出运行的严重故障情况，采取直接作用于保护
超导电缆稳定运行依赖于过冷液氮提供的低 动作，开关跳闸的方式。

温环境，因此需实时监测电缆管道中的液氮温度， 超 导 电 缆 保 护 分 类 及 故 障 处 理 方 式 如 图 2
主要包括电缆入口温度、电缆出口温度及电缆沿 所示。
线各点温度。一般而言，制冷系统温度最低，电缆 2.1 电气量保护
出口温度高于入口温度。当电缆入口温度较高并 2.1.1 纵联差动保护
越限时，要求超导电缆在几分钟之内退出运行；而 从图 1 的电系图可以看出，超导电缆线路送
当电缆出口温度较高并越限时，要求超导电缆立 至 220 kV B 站的 35 kV 母线，保护需与 B 站的 35

即退出运行。 kV 出线配合。为了保证超导电缆短路故障时保
护具有绝对的选择性，配置了纵联差动保护作为
2 超导电缆继电保护配置
主保护。纵联差动保护定值按照躲过系统不平衡
超 导 电 缆 示 范 工 程 涉 及 的 电 系 图 如 图 1 电流整定，在满足灵敏度要求的前提下，适当提高
所示。 纵联差动保护门槛定值，以避免线路空载投入及

基于超导电缆系统不同故障情况，按照故障 区外接地故障时超导电缆纵联差动保护误动作。
反应及动作参量进行分类，把超导电缆系统保护 2.1.2 阶段式过电流保护
分为电气量保护和非电气量保护两类。电气量保 超导电缆配置电流电压速断保护、电流速断
护主要是响应超导电缆本体故障的保护，包括故 保护、过流保护作为超导电缆相间短路故障的后
障分类中的“电缆本体短路”和“本体外破”。非电 备保护，同时作为 B 站相关 35 kV 出线相间故障

图 1 超导电缆应用场景电系图