高壓直流輸電線路繼電保護技術探討

何鐘原

摘 要：近年來，高壓直流輸電線路被廣泛應用于電力系統運行領域，且其在應用過程中逐漸凸顯出聯網便捷、線路走廊窄等優勢條件，繼而由此緩解了傳統電力系統運行模式下逐漸凸顯出的相應問題，并就此營造了良好的電力系統運行空間。因而在此基礎上，應著重提高對此問題的重視程度，且注重強調在電力系統運行過程中進行繼電保護，由此來提高系統運行的穩定性、安全性。本文從高壓直流輸電線路繼電保護設計原則分析入手，并詳細闡述了繼電保護相關技術。

關鍵詞：高壓；輸電線路；繼電保護

前言：在電力系統運行過程中繼電保護裝置起著至關重要的影響作用，即關系著電力系統運行的穩定性、安全性，且就此實現了元件損壞、供電可靠性降低等現象的規避。為此，當代電力部門在實際工作開展過程中為了降低電網崩潰頻率，要求其在系統操控過程中應強調對繼電保護技術的合理化運用，以此來對系統振蕩等問題進行有效處理。以下就是對高壓直流輸電線路繼電保護技術的詳細闡述，望其能為電力系統的穩定運行提供有利的文字參考。

一、高壓直流輸電線路繼電保護設計原則

繼電保護于1945年逐漸引起了人們的關注，且就當前現狀來看，CSC-HVDC主要應用于遠距離、大容量電能傳輸領域，同時，其易受分布式電源接入等條件的制約，因而在高壓直流輸電線路繼電保護設計過程中應注重嚴格遵從以下幾個層面的設計原則：

第一，輸電線路主保護設計，即設計人員在實踐線路設計過程中應注重綜合多樣化影響因素，并參照高壓直流電路實際情況，對輸電線路主保護進行合理化選擇。同時，在設計過程中注重對保護裝置加以區分。例如，某電力系統在實踐運行過程中為了確保運行環境的安全性，即將第一套保護裝置、第二套保護裝置分別設定為分相電流差動縱聯保護、相電壓補償縱向保護，繼而由此實現了對繼電的高效保護。

第二，后備保護，即在繼電保護設計過程中后備保護起著至關重要的影響作用，因而在此基礎上，設計人員在實際工作開展過程中應注重提高對此問題的重視程度，并在電力系統操控過程中嚴格控制線路兩端切出故障差，同時確保接地距離保護、相間距離設備等條件的完整性，以此達到穩定的系統運行狀態。

第三，自動重合閘，即設計人員在繼電保護設計過程中亦應注重嚴格遵從繼電自動重合閘設計要求，合理選用三相重合閘、單相重合閘等設計模式，繼而達到最佳的設計狀態，且就此達到繼電保護設計目標。

二、高壓直流輸電線路繼電保護關鍵技術

（一）微分欠壓保護技術

微分欠壓保護技術將電壓微分數值、電壓幅值水平等作為支撐條件，以此來實現對直流輸電線路的高效保護。同時，就當前現狀來看，ABB、SIEMENS等微分欠壓保護形式被廣泛應用于電力系統運行過程中，繼而實現了穩定性、安全性系統運行環境的營造。此外，在微分欠壓保護技術應用過程中逐漸凸顯出電壓微分定值、行波保護間相同的現象，但電壓微分上升與行波保護6ms相比，其處在延時20ms的狀態下，因而僅限于后備保護作用的發揮。另外，就微分欠壓保護應用現狀來看，其1000km線路中過渡電阻僅維持在70Ω左右，因而在一定程度上呈現出過渡電阻能力不足的問題。為此，相關技術人員在繼電保護設計過程中應著重提高對此問題的重視程度，并對其展開行之有效的處理。

（二）行波暫態量保護技術

行波暫態量保護技術的應用旨在透過電壓微分、返行波對電力系統運行狀況及繼電故障問題進行識別，就此來對故障問題進行有效處理。就當前的現狀來看，ABB、SIEMENS行波保護被應用于行波暫態量繼電保護中，但兩種行波保護方式存在著一定的差異性，即ABB行波保護強調了對極波、地膜波的應用，而SIEMENS更為注重將電壓微分作為判斷依據，同時注重將其變量維持在10ms范圍內，由此實現對故障信息的有效識別，并在此基礎上提升整體識別效率。此外，兩種行波保護形式在應用過程中亦凸顯出SIEMENS比ABB保護慢的特點，同時其動作時間僅維持在18ms左右的狀態下，因而，相關技術人員在對電力系統進行操控過程中應著重強調對行波保護方式的合理化選擇，以此來達到最佳的繼電保護狀態。另外，SIEMENS行波保護方式在應用過程中具備忍受3%干擾噪音的優勢，為此，電力部門在高壓直流輸電線路操控過程中，應結合線路實際情況對SIEMENS行波保護方式進行應用。

三、直流輸電線路保護中存在的問題

就當前的現狀來看，直流輸電線路保護中存在的問題主要體現在以下幾個方面：

第一，當前直流線路繼電保護中仍然存在著理論不完備且可靠性較差的問題，因而在繼電保護設計過程中應提高對此問題的重視。同時，基于繼電主保護設計的基礎上，亦存在著故障投入時間短、缺乏依據、靈敏度較低等問題，最終影響到了電力系統整體運行效率。

第二，保護種類單一且可靠性差，亦是當前直流輸電線路保護中凸顯出的主要問題之一，為此，相關技術人員在對電力系統進行操控過程中應注重完善繼電保護設備，且在社會發展過程中為了營造良好的電能供給環境，對可靠性高、實用性強的交流輸電線路展開推廣行為，并注重將其應用于繼電保護領域，同時引進先進的交流線路保護思想，以此來迎合當前社會發展趨勢，規避系統故障現象的凸顯。

從以上的分析中即可看出，直流輸電線路保護中仍然存在著故障方向識別誤差、靈敏度較低等問題，為此，應對其展開行之有效的處理。

結論：綜上可知，當前高壓直流輸電線路在繼電保護工作開展過程中仍然存在著靈敏度低，故障投入時間短等問題，影響到了電力系統運行的穩定性，因而在此基礎上，為了滿足繼電保護需求，要求相關技術人員在對電力系統進行操控過程中應注重強調對現代化繼電保護技術的應用，如行波暫態量保護技術、微分欠壓保護技術等，由此來緩解傳統繼電保護中存在的問題，達到最佳的繼電保護狀態。

參考文獻：

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