Page 37 - 电力与能源2023年第四期

陈妍君，等：上海超导电缆继电保护策略及方案 343

置，动作于跳开相应开关；当监测到相关非电气变
量越异常限，超导电缆只能维持短时运行时，故障
识别单元会发送信号至进线备自投装置，启动备
自投装置，将超导电缆退出运行，负荷切至常规电
缆供电。
示范工程中的非电气量保护与传统的非电气

量保护有所区别。示范工程中的“非电气量保护”
不是一个同时具备监测及继电器的保护装置，而
是只具备采集功能，跳闸或者异常处理需靠电气
图 2 超导电缆保护分类及故障处理方式
量保护的开入功能以及备自投装置的开入功能来
的远后备保护，定值需与 B 站的 35 kV 出线过电 实现。
流保护配合。
2.3 超导电缆继电保护框架及动作逻辑
2.1.3 阶段式零序电流保护 综上所述，超导电缆保护配置及故障处理策
超导电缆配置零序电流Ⅰ段、零序电流Ⅱ段
略分类如表 1 所示。
作为超导电缆接地短路故障的后备保护，同时作
表 1 超导电缆保护配置及故障处理策略
为 B 站相关 35 kV 出线接地故障的远后备保护，
保护
保护名称 异常故障处理方法
定 值 需 与 B 站 的 35 kV 出 线 的 零 序 电 流 保 护 类型
纵联差动保护
配合。
电气量保护 阶段式过电流保护 动作于开关跳闸
2.1.4 电气量保护双重化 阶段式零序电流保护
考虑到超导电缆的特殊重要性，为了保证电 制冷机故障保护
液氮泵故障保护 启动进线备自投装置
气量保护可靠动作，本次工程中的电气量保护采
电缆入口温度保护
用了双重化保护，采用两套不同厂家的保护装置。 非电气量保护 电缆压力系统故障
2.2 非电气量保护 管道泄漏故障 动作于开关跳闸
电缆出口温度保护
针对超导冷却系统存在的各种异常及故障，
示范工程配置了综合性的非电气量保护。在超导 由表 1 可知，对超导电缆系统的综合监控包
冷却系统的相关位置装设相应的非电气量采集装 括电网常规电气量监控与特殊非电气量监控。当
置，主要集中于制冷机、液氮泵、液氮输送管路、超 电网的电气量发生异常时，则会启动线路的纵联
导出入口等处，采集制冷机状态信息、液氮泵状态 差动保护或后备保护，直接经出口压板作用于跳

信 息 、电 缆 压 力 、管 道 泄 漏 量 、电 缆 温 度 等 非 电 闸；而非电气量异常则会根据严重程度启动进线
气量。 备自投装置或者启动线路电气量保护装置的跳闸
示范工程还配置了一套进线备自投装置，在 功能，保护动作逻辑如图 3 所示。
超导电缆失电时，实现将负荷自动切换至常规电
3 结语
缆运行。该进线备自投装置设置了开入功能，同
时，超导电缆的电气量保护装置也设置了一个非 继电保护能够准确判断故障区域从而隔离故
电气量保护开入功能。 障，以防故障范围扩大，确保电网稳定运行。本文

所有非电气量均由本地采集后集中传送至同 提出了超导电缆的继电保护配置方案及故障后快
一个监控平台，监控平台通过独立运行的故障识 速恢复供电方案，将保护配置方案中电气量保护
别单元进行判断。当监测到相关非电气变量越故 作为超导电缆本体发生短路的保护，其中以纵联
障限，超导电缆需立即退出运行时，故障识别单元 差动保护作为主保护，以阶段式过电流及阶段式
会发一个跳闸信号给超导电缆的电气量保护装 （下转第 363 页）