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摘要
6KV线路常规保护一般是过电流和电流速断保护，但在日常运行中事故案例发现，由于负荷过高，监控不到位造成电缆爆炸、反引线烧断引起的线路电机跑单相烧毁等，负荷监控不到位造成的故障占了相当大的比例。
关键词：临盘电网综合自动化变电站6KV线路负荷越限报警
中图分类号： TM63文献标识码：A 文章编号：
一、事故案例及原因分析
临盘采油厂供电大队变电队管理着6座变电站、62条线路，其中35KV线路10条，6KV线路52条。电缆出线共计10条。由于线路负荷变化较大,在高峰负荷期,易发生电缆爆炸、反引线烧断、线路接头发热烧断等现象，对电网的安全运行及原油产量将造成很大的影响。
（一）典型案例
1.驻地变临82线由于持续的高负荷，造成反引线烧断，因在夜间巡检不到位无人发现，至使一相断电长达 6个小时，影响原油产量15吨同（日平均150A，线路电缆为LGJ-95型，长期允许载流量为330A）。
2.盘三变临中线1626因负荷过高、电缆长时间发热而引起的电缆爆炸事故，造成主变越级跳闸,使该段所带6KV出线全部供电中断,累计停电7小时,影响原油产量21吨，造成开关、CT报废，直接经济损失达10万元 （电缆为胶联聚氯乙烯150型，其长期允许承载电流为295A）。
（二）原因分析
1.通過案例的分析我们可以得出，虽然负荷并未超过设备长期运行允许的载流量，但由于线路的运行年限过长、长期高温运行、地下湿度及其它因素的腐蚀以及高温环境的影响等，导致设备的绝缘呈下降趋势，有时因短时突发负荷的影响，致使线路未达到其额定值，而出现这样那样的问题。
2.而我们在正常的负荷监控中，只在大型设备（如变压器）上装设过负荷保护，在负荷达到其额定值的情况下发出预告信号，以便采取负荷调配措施，保证变压器的正常使用年限。
3.线路的断相保护在所有的微机监控变电站是一个空白，在临盘电网乃至油田电网中尚没有安装此类保护。
二、负荷越限保护自动报警保护的设计
在该部分中，包括三方面的内容，一是变电综合自动化的作用简介，二是措施的提出。三是保护设计完成。
（一）综合自动化变电站简介
变电站综合自动化系统的作用：变电站电气量的采集、处理和对电气设备的状态进行监控和调节，监视高压电气设备本身的运行状态并上传相关信息。在该系统中，数据采集、处理和通信模块为整个监控软件的基础。它负责规约的转换和对数据进行预处理的任务，是本系统全部数据的来源。
数据库管理系统为监控软件的核心，主要实现对数据库的集中管理。所有应用软件模块通过调用其提供的一系列接口数据，来完成欲开发的工作。在我们此次保护设计中主要通过在数据库对越限值的添加、报警信号设计，以实现对负荷自动监控的功能。
（二）措施的提出
1.设计动机：
若能做好负荷的自动监控，根据线路的运行时间、负荷情况、绝缘情况制定其上限电流，当达到此值时发出越限报警，提醒值班人员及时与调度取得联系，采取有效的预防措施，则能有效避免此类事故的发生，减少损失。
断相保护的设置对于电机的运行意义重大。
2.保护实现的可能性分析
（1）目前临盘电网有微机自动化监控变电站三座，盘三变、盘四变、临南变正在进行微机自动化改造。目前运行和改造后的变电站CT为完全星形接线，为负荷监控在硬件设备上提供了保障。
（2）后台机电力系统监控界面数据库配置较全，实施参数配置系统人机对话比较先进，在该数据库中添加设计程序方便，各线路的线电流、相电流数据较全，为负荷自动监控报警的实现提供了可能。
3.保护设计的线路的选择
由于变电站的运行时间相对较长（投产最晚的驻地变运行时间也已达8年以上，盘三变已运行了十七年。在长期高负荷及恶劣的周围环境影响下，导致线路线夹、接触部分、绝缘老化，这些都是我们在选线时必须考虑的因素。
在此次设计中，我们征求了调度、技术组、厂电力方面专家的意见和建议，在选择及定值计算上，得到了他们的大力支持和帮助。根据他们的建议，我们把对整个电网的限电任务影响较大的私接乱挂严重的线路列入其内。下面是线路选择情况。
①由井多、产量高的线路
②带存在私接乱挂现象、负荷波动范围较大的线路
③高峰负荷超过额定负荷60%的电缆线路
④各6KV出线均装设了缺相报警
（三）保护设计
1.保护的动作原理及整定
（1）负荷越上限报警
①整定原理
过电流保护的原理众所周知，即当短路电流超过保护的整定值时，则保护动作，经过一定的延时跳开故障线路的断路器，并发出事故音响信号。我们设计的负荷越上限自动报警的动作原理与过流保护相同，即当选择线路的负荷电流超过设定的整定值时，保护动作发出预告信号，提示线路名称、负荷电流情况。
②整定电流表达式如下
Iyx≥Izdmax（式1）
式中：Iyx－负荷越限报警的动作电流
Izdmax－按实际运行情况设计的线路最大负荷电流值
其中Izdmax的取值：对于架空线路取CT额定电流的75%
对于带农用负荷较多的线路取农用负荷未启动时的最大电流值
对于电缆线路取电缆长期允许载流量乘以校正系数后的75%
（2）负荷断相越下限报警
其设计原理类似于电机的低电压保护，当线路负荷低于其动作值时，保护动作发出报警信息。在断相保护的设计中，考虑负荷异常情况，设计其动作电流时并不是按“0”值考虑的，给它定了一个异常下限，一般为重要负荷运行的最小值。
Iop≤Izdmin
式中Iop－负荷断越下限报警的动作电流
Izdmin－按实际运行情况选择的最小负荷电流
（3）动作时限
因为越限报警的故障性质不同于过电流、速断保护，可以预留一定的延时，因此，越上、下限保护在设定时，在动作时限上预留了一定的空间，设定有20S的延时。
2.报警程序的设计（以南自微机自动化变电站为例）
（1）数据库的建立
①运行界面：
在综自变电力系统监控界面，选择参数配置，进入参数集成编辑器。
②数据建立
选择表达式参数编辑器中的报警参数配置，然后建立数据库。
（2）报警信号的发出
当某一线路负荷超过整定的上、下限值时，设置的越限保护动作，发出音响信号，并在后台微机主界面上出现如下信号，根据报警信息，值班人员可以很清楚地判定越限线路情况。
（3）南恒微机自动化变电站程序设计说明
商一变采用的南京恒星的产品，原理与南自相同，只是监控界面有所不同，数据库中一些参数设置的形式不同。在将它的界面做一简单介绍，数据库及程序的设计不再赘述。
三、越限报警保护的试运行
一个报警装置的设置，必须保证其具有优良的品质，同时具可靠性、灵敏性，快速性和准确性。
1.南自综合自动化变电站
在临盘电网中，使用南京自动化微机保护监控的变电站只有驻地变。
2.南恒微机自动化变电站
在商河电网的两所变电站的微机保护及监控，采用的是南京恒星的产品，在设备配备、保护设计、模块使用上存在着一致性。这两所变电站共同承担临盘采油二矿的负荷。其中商一变承担了65%的负荷，负荷较重，越限报警实验段在商一变进行。
3.试验情况说明
保护调试、试验于2009年6月在两种类型变电站实施，试运行两个月。在试运行期间，保护运行平稳，可靠性、灵敏性、快速性、准确性均达到了要求，得到值班人员及供电大队调度的广泛好评。于2009年8月在当时临盘电网三所微机自动化变电站全面实施。
四、越限报警保护全面实施后的效果检查
1.越限报警在商四－1线运行后，通过人机配合，发现了其穿墙套管线夹处承载力的缺陷，并上报计划，在春季电网检修中，将承载力差的铜铝线夹全部更换，杜绝了安全隐患。
2.越限报警在驻地变投入运行后，在其夏季供电运行过程中发挥了较大作用。
3.越限报警在电网限电方面起到了很好的协助作用。
4.越限报警的设计实施，是在运行中发现问题、解决问题的良好证明，是对微机自动化保护设置上的存在缺陷的一个很好的弥补。
五、结束语
在当前原油生产任务紧张的情况下，停电对于原油的产量影响巨大。因此，加强负荷监控，防止负荷高峰期、夏季高温运行环境较差易发生故障期，做到自动负荷监控，提醒值班人员加强监视并采取有效措施，防止不必要的设备故障造成的停电和损坏，意义重大。
参考文献
[1] 张惠刚.变电站综合自动化原理与系统.北京:中国电力出版社,2004
[2] 王志刚.综合自动化变电站微机监控系统设计.山西建筑.2002
[3] 戴尔昌.对变电站综合自动化的发展论述.黑龙江科技信息.2003
6KV线路常规保护一般是过电流和电流速断保护，但在日常运行中事故案例发现，由于负荷过高，监控不到位造成电缆爆炸、反引线烧断引起的线路电机跑单相烧毁等，负荷监控不到位造成的故障占了相当大的比例。
关键词：临盘电网综合自动化变电站6KV线路负荷越限报警
中图分类号： TM63文献标识码：A 文章编号：
一、事故案例及原因分析
临盘采油厂供电大队变电队管理着6座变电站、62条线路，其中35KV线路10条，6KV线路52条。电缆出线共计10条。由于线路负荷变化较大,在高峰负荷期,易发生电缆爆炸、反引线烧断、线路接头发热烧断等现象，对电网的安全运行及原油产量将造成很大的影响。
（一）典型案例
1.驻地变临82线由于持续的高负荷，造成反引线烧断，因在夜间巡检不到位无人发现，至使一相断电长达 6个小时，影响原油产量15吨同（日平均150A，线路电缆为LGJ-95型，长期允许载流量为330A）。
2.盘三变临中线1626因负荷过高、电缆长时间发热而引起的电缆爆炸事故，造成主变越级跳闸,使该段所带6KV出线全部供电中断,累计停电7小时,影响原油产量21吨，造成开关、CT报废，直接经济损失达10万元 （电缆为胶联聚氯乙烯150型，其长期允许承载电流为295A）。
（二）原因分析
1.通過案例的分析我们可以得出，虽然负荷并未超过设备长期运行允许的载流量，但由于线路的运行年限过长、长期高温运行、地下湿度及其它因素的腐蚀以及高温环境的影响等，导致设备的绝缘呈下降趋势，有时因短时突发负荷的影响，致使线路未达到其额定值，而出现这样那样的问题。
2.而我们在正常的负荷监控中，只在大型设备（如变压器）上装设过负荷保护，在负荷达到其额定值的情况下发出预告信号，以便采取负荷调配措施，保证变压器的正常使用年限。
3.线路的断相保护在所有的微机监控变电站是一个空白，在临盘电网乃至油田电网中尚没有安装此类保护。
二、负荷越限保护自动报警保护的设计
在该部分中，包括三方面的内容，一是变电综合自动化的作用简介，二是措施的提出。三是保护设计完成。
（一）综合自动化变电站简介
变电站综合自动化系统的作用：变电站电气量的采集、处理和对电气设备的状态进行监控和调节，监视高压电气设备本身的运行状态并上传相关信息。在该系统中，数据采集、处理和通信模块为整个监控软件的基础。它负责规约的转换和对数据进行预处理的任务，是本系统全部数据的来源。
数据库管理系统为监控软件的核心，主要实现对数据库的集中管理。所有应用软件模块通过调用其提供的一系列接口数据，来完成欲开发的工作。在我们此次保护设计中主要通过在数据库对越限值的添加、报警信号设计，以实现对负荷自动监控的功能。
（二）措施的提出
1.设计动机：
若能做好负荷的自动监控，根据线路的运行时间、负荷情况、绝缘情况制定其上限电流，当达到此值时发出越限报警，提醒值班人员及时与调度取得联系，采取有效的预防措施，则能有效避免此类事故的发生，减少损失。
断相保护的设置对于电机的运行意义重大。
2.保护实现的可能性分析
（1）目前临盘电网有微机自动化监控变电站三座，盘三变、盘四变、临南变正在进行微机自动化改造。目前运行和改造后的变电站CT为完全星形接线，为负荷监控在硬件设备上提供了保障。
（2）后台机电力系统监控界面数据库配置较全，实施参数配置系统人机对话比较先进，在该数据库中添加设计程序方便，各线路的线电流、相电流数据较全，为负荷自动监控报警的实现提供了可能。
3.保护设计的线路的选择
由于变电站的运行时间相对较长（投产最晚的驻地变运行时间也已达8年以上，盘三变已运行了十七年。在长期高负荷及恶劣的周围环境影响下，导致线路线夹、接触部分、绝缘老化，这些都是我们在选线时必须考虑的因素。
在此次设计中，我们征求了调度、技术组、厂电力方面专家的意见和建议，在选择及定值计算上，得到了他们的大力支持和帮助。根据他们的建议，我们把对整个电网的限电任务影响较大的私接乱挂严重的线路列入其内。下面是线路选择情况。
①由井多、产量高的线路
②带存在私接乱挂现象、负荷波动范围较大的线路
③高峰负荷超过额定负荷60%的电缆线路
④各6KV出线均装设了缺相报警
（三）保护设计
1.保护的动作原理及整定
（1）负荷越上限报警
①整定原理
过电流保护的原理众所周知，即当短路电流超过保护的整定值时，则保护动作，经过一定的延时跳开故障线路的断路器，并发出事故音响信号。我们设计的负荷越上限自动报警的动作原理与过流保护相同，即当选择线路的负荷电流超过设定的整定值时，保护动作发出预告信号，提示线路名称、负荷电流情况。
②整定电流表达式如下
Iyx≥Izdmax（式1）
式中：Iyx－负荷越限报警的动作电流
Izdmax－按实际运行情况设计的线路最大负荷电流值
其中Izdmax的取值：对于架空线路取CT额定电流的75%
对于带农用负荷较多的线路取农用负荷未启动时的最大电流值
对于电缆线路取电缆长期允许载流量乘以校正系数后的75%
（2）负荷断相越下限报警
其设计原理类似于电机的低电压保护，当线路负荷低于其动作值时，保护动作发出报警信息。在断相保护的设计中，考虑负荷异常情况，设计其动作电流时并不是按“0”值考虑的，给它定了一个异常下限，一般为重要负荷运行的最小值。
Iop≤Izdmin
式中Iop－负荷断越下限报警的动作电流
Izdmin－按实际运行情况选择的最小负荷电流
（3）动作时限
因为越限报警的故障性质不同于过电流、速断保护，可以预留一定的延时，因此，越上、下限保护在设定时，在动作时限上预留了一定的空间，设定有20S的延时。
2.报警程序的设计（以南自微机自动化变电站为例）
（1）数据库的建立
①运行界面：
在综自变电力系统监控界面，选择参数配置，进入参数集成编辑器。
②数据建立
选择表达式参数编辑器中的报警参数配置，然后建立数据库。
（2）报警信号的发出
当某一线路负荷超过整定的上、下限值时，设置的越限保护动作，发出音响信号，并在后台微机主界面上出现如下信号，根据报警信息，值班人员可以很清楚地判定越限线路情况。
（3）南恒微机自动化变电站程序设计说明
商一变采用的南京恒星的产品，原理与南自相同，只是监控界面有所不同，数据库中一些参数设置的形式不同。在将它的界面做一简单介绍，数据库及程序的设计不再赘述。
三、越限报警保护的试运行
一个报警装置的设置，必须保证其具有优良的品质，同时具可靠性、灵敏性，快速性和准确性。
1.南自综合自动化变电站
在临盘电网中，使用南京自动化微机保护监控的变电站只有驻地变。
2.南恒微机自动化变电站
在商河电网的两所变电站的微机保护及监控，采用的是南京恒星的产品，在设备配备、保护设计、模块使用上存在着一致性。这两所变电站共同承担临盘采油二矿的负荷。其中商一变承担了65%的负荷，负荷较重，越限报警实验段在商一变进行。
3.试验情况说明
保护调试、试验于2009年6月在两种类型变电站实施，试运行两个月。在试运行期间，保护运行平稳，可靠性、灵敏性、快速性、准确性均达到了要求，得到值班人员及供电大队调度的广泛好评。于2009年8月在当时临盘电网三所微机自动化变电站全面实施。
四、越限报警保护全面实施后的效果检查
1.越限报警在商四－1线运行后，通过人机配合，发现了其穿墙套管线夹处承载力的缺陷，并上报计划，在春季电网检修中，将承载力差的铜铝线夹全部更换，杜绝了安全隐患。
2.越限报警在驻地变投入运行后，在其夏季供电运行过程中发挥了较大作用。
3.越限报警在电网限电方面起到了很好的协助作用。
4.越限报警的设计实施，是在运行中发现问题、解决问题的良好证明，是对微机自动化保护设置上的存在缺陷的一个很好的弥补。
五、结束语
在当前原油生产任务紧张的情况下，停电对于原油的产量影响巨大。因此，加强负荷监控，防止负荷高峰期、夏季高温运行环境较差易发生故障期，做到自动负荷监控，提醒值班人员加强监视并采取有效措施，防止不必要的设备故障造成的停电和损坏，意义重大。
参考文献
[1] 张惠刚.变电站综合自动化原理与系统.北京:中国电力出版社,2004
[2] 王志刚.综合自动化变电站微机监控系统设计.山西建筑.2002
[3] 戴尔昌.对变电站综合自动化的发展论述.黑龙江科技信息.2003