【摘　要】  南水北调中线京石段应急供水工程设有35kV专用输电线路，它具有负荷点多、线路长、供电保证率高等特点，采用常规线路保护存在诸多
问题，已不能满足线路保护所要求的可靠性、选择性、灵敏性和速动性等要求，现选用新型计算机集中分布式保护监控系统（IDS），该系统在中心变电
站配置IDS-DAS完成35kV线路区段集中保护， 在各降压变电站配置IDS-F86完成35kV线路各接点的分散监控，并利用沿线通信专网构成独立网络，将保护
与监控融为一体，更好地满足了35kV专用输电线路特点要求。
【关键词】　35kV专用输电线； 常规线路保护； 集中分布式保护监控系统(IDS)； 保护监控子站(IDS-DAS)；  智能终端模块(IDS-F86)
中图分类号：TM77                  文章标识码：B               文章编号：1000-0860（2005）04-0062-03
                         Design of protection plan for 35kV appropriative power transmission line
                                    for emergency water supply project: 
                            Mid-route of South-to-North Water Transfer Project
                      YANG Tie-shu, ZHANG Xang-dong, YANG Tie-rong, WANG Yuan-wang, ZHAO Yong-ping, WANG Yao-li 
          Hebei Research Institute of Investigation and Design of Water Conservancy and Hydropower, Tianjin 300250, China)
Abstract:Beijing-Shijiazhuang section on the Mid-route of South-to-North Water Transfer Project is provided with a 35kV appropriativ
-e power transmission  line  with the characteristics of more loading points, longer transmission distance and higher required guarant
-eed rate of power supply. There will be many problems, if the protection plan for the conventional transmission line is adopted,which
can not meet the protection demands, such as reliability, selectivity, sensitivity and quick action. Under  these  circumstances,  the
Intelligent  Distribution  System  (IDS)  is selected, which provides the central transformer substation with the IDS-DAS to complete
the protection for the section of 35kV line.Based on this, the dispersive monitoring on all the contacts in the 35kV line is completed
with IDS-F86 at all step-down transformer substations.Furthermore,the independent networks are formed with the appropriative communica
-tion networks along the line, which take both the functions of protection and monitoring into one system, and then the requirement of
the characteristics of the 35kV appropriative power transmission line is satisfied as well.
Key words: 35kV appropriative power transmission line; conventional transmission line protection; IDS; IDS-DAS; IDS-F86
1  引 言
    南水北调中线京石段应急供水工程是近期内解决北京市水资源短缺先利用河北省的岗南、黄壁庄、王快、西大洋4座大（1）型水库，经连接渠将水库
水自流输入总干渠，再由总干渠输送到北京。总干渠线路长、规模大、建筑物种类和数量多，用电及受控的建筑物亦多。尤其是分水闸、节制闸及退水闸
等控制工程，它们沿线分布，对供电的可靠性和连续性均要求很高。
    根据工程负荷点多、线路长、要求供电可靠性高等特点，本渠段供电系统设置2个35kV中心开关站，由此引出2回35kV专用输电线路沿干渠右岸向上下
游两侧辐射。在干渠的负荷点设置降压变电站向负荷供电。降压变电站35kV侧采用“π”型双电源接线（对分水闸、节制闸及退水闸采用此种接线）或“
T”型接线（对强排泵站、同时设置检修闸门及检修排水的建筑物采用此种接线），而对于仅设检修闸门的负荷点采用拖车式变电站供电。
2  35kV专用输电线路特点
2.1  线路长、接点多、负荷分散  
    总干渠该段35kV专用输电线路长约120km，沿线分布有40余座现地闸站需要供电，其平均间距约为3km，则接点多需配置的保护亦多，保护间的配合亦
复杂，保护故障的机率亦增加。
2.2  容量小、类型多、负荷波动  
    本段总供电计算负荷为6920kV·A，各现地闸站计算负荷均在30～400kV·A之间。各现地闸站负荷类型包括：⑴经常连续运行负荷， 如监控及通信电
源等。⑵经常短时运行负荷,如节制闸门、强排泵站、吹冰泵等。⑶偶尔短时运行负荷,如退水闸、分水闸门及检修闸门启闭机等。
⑷偶尔连续运行负荷，如检修排水泵等。各现地闸站主要工作负荷为偶尔短时运行负荷，仅有小量负荷为经常连续运行，工作负荷波动大，造成线路传输
电流偏离额定值亦大，给线路保护整定带来难度。而负荷容量小，要求系统视在功率亦小， 造成线路短路电流偏小， 则线路保护灵敏度不易达到规范要
求。
2.3  供电保证率高，潮流分布及倒闸操作复杂  
    各现地闸站负荷等级分为3类， 节制闸及退水闸工作门启闭机均按一级负荷考虑，管理站、分水闸工作门启闭机按二级负荷考虑，检修闸工作门启闭
机按三级负荷考虑。一级、二级负荷直接参与整个工程的实时动态调水， 其供电质量的高低直接影响整个调水工程的安全性和可靠性。 为提高供电保证
率，中心开关站供电末端的降压变电站母线上设有联络开关。正常运行时，联络开关处于“断开”位置，各中心开关站之间彼此独立供电；当35kV输电线
路发生故障或某中心开关站失去系统电源时，可通过切除故障线路或故障点，闭合联络开关等一系列倒闸操作实现相邻两中心开关站之间的互为备用，并
引起潮流分布的变化，对线路保护提出特殊要求。
3  新型计算机线路保护监控方案
    为适应南水北调中线京石段应急供水工程35kV专用输电线路特点要求，利用计算机和通信技术来实现35kV专用输电线路的保护监控智能化运行，现选
用新型计算机集中分布式保护监控系统（IDS），以保证系统的可靠性、实时性、选择性及故障分析和处理能力。 有效解决了常规线路保护所带来的致命
缺陷（保护整定计算灵敏度不够、保护动作无选择性、保护跳闸无速动性等）。
3.1 新型计算机线路保护监控系统构成
    该系统在各中心变电站设置一套计算机保护监控子站(IDS-DAS)，在各降压变电站设置智能终端模块(IDS-F86)，各降压变电站的智能终端模块通过通
信系统的专用通道与其所连接的中心变电站计算机监控系统子站通信，由相应中心变电站的计算机监控系统子站及35kV线路保护实现供电线路的故障清除
和网络重构(包括故障识别、故障隔离、故障清除和非故障区段恢复供电)， 以保证全线供电的连续性。主站与子站、 子站与智能终端模块之间的通信介
质采用光纤。 中心变电站计算机监控系统子站还设置与所在地区电力系统调度部门的通信接口 （如图1）。

图1 35kv专用输电线路保护临近系统配置示意 3.2 新型计算机线路保护监控系统功能 计算机保护监控系统将保护与监控融为一体、将分散与集中融为一体，它利用中心变电站配置的IDS-DAS完成35kV线路区段集中保护（将线路视为一 条整线路进行保护），而利用各降压变电站配置的IDS-F86完成35kV线路各接点的分散监控，并借助沿线通信专网构成独立网络，提高系统可靠性，降低 投资成本，更好适应35kV专用输电线路特点。 3.2.1 系统子站功能 集中监控。⑴信号采集，可监视查询中心站及各现地闸站的遥测信号，并进行越限报警。⑵遥控操作，具备操作权限者可在接线图上对线路开关进行 遥控操作，并设有软件闭锁功能，可有效防止误操作。⑶故障记录，可以自动记录并声光告警各种故障信息，并离线查询分析故障原因。⑷信息浏览，在 IDS-DAS界面上可以方便地查看各种接线图、系统运行工况、设备技术参数、各种实时曲线。 线路保护。⑴故障检测，中心变电站IDS-DAS与各降压变电站智能终端模块IDS-F86配合进行故障检测与判别。⑵故障定位，系统故障分析软件完成故 障区域划分，并精确定位。⑶故障隔离,利用中心变电站35kV断路器跳闸完成故障点所属线路段全部切除（造成停电范围扩大,可通过二次重合闸补救）， 动作时限＜1min。⑷恢复供电，线路保护软件完成非故障失电区域恢复供电,动作时限＜2min。 ⑸参数设定，具备操作权限者可在上位机输入并调整保护 计算整定值。 可靠技术。⑴模块采用容错技术和Watchdog技术，保证程序自恢复，彻底消除死机现象。⑵设备能够进行自诊断和远方诊断，能够检查自身主要功能 模块、设备电源状态等。⑶根据用户不同管理级别设置用户管理权限。 3.2.2 智能终端模块功能 信号采集。⑴16路开关量，可采集开关状态、断路器状态、故障指示器状态等实时信息。⑵8路模拟量，可采集4路电流信号，3路电压信号，1路电源 监视信号。⑶6路独立继电器输出，直接接入开关分、合闸回路，控制开关分合。 现地控制。接受中心变电站IDS-DAS下达的操作指令，执行正常的分合操作或故障隔离操作。 故障纪录。具有SOE功能，可连续纪录64个SOE事件，SOE分辩率2ms。 4 结 语 通过南水北调中线京石段应急供水工程35kV专用输电线路保护方案设计，使我们认识到：⑴设计创新是提高工程质量的关键，设计人员只有结合工程 特点，采用先进技术，提出切合实际的设计新理念，才能更好地提高设计质量及工程质量；⑵设计创新是建立在研究并改进常规设计基础之上，设计人员 只有了解和掌握了常规设计，并在工程实践中找出其不足，同时吸收和借鉴相关行业的先进技术， 才能逐步实现质量改进和设计创新。