特高壓輸電線路繼電保護特殊問題的研究

戴星宇　施偉成　趙肖旭　荊江平　張逸婕

摘 要：只有社會經濟不斷發展，人們的生活才會變得更好，而社會經濟的發展離不開電力的發展，因此，電力行業的發展至關重要。當前我國對于電力的需求明顯增長，而電力的輸送能力還跟不上市場的需求。為了能夠有效解決這個問題，需要運用更先進的技術方法提高電網的輸送能力。因此，主要對特高壓輸電線路的特點進行了分析，并分析了其在應用過程中存在的繼電特殊保護問題。

關鍵詞：特高壓輸電線路；繼電保護；過電壓；差動保護

中圖分類號：TM773 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.21.091

我國社會經濟水平的提高為各種高新技術行業的出現以及發展提供了條件，而高新技術行業對于電力的需求較大，這就要求電力行業能夠更快地實現資源的均衡利用，在保證市場需求的基礎上，盡可能地降低發電成本，有效降低電網運行的超強負荷，使電網能夠更加安全和穩定地運行。根據目前的情況來看，當前使用的技術還不能滿足實際需求，電網的輸送能力依然比較差，還不能滿足社會對電力的需求。這就需要想方設法加快特電壓輸電線路建設的進程，進一步提高電網的輸送能力，為用戶提供更多的便利。

1 特高壓輸電線路的特點分析

高壓輸電線路具有自身的特殊性，它使用的線路方式是八分裂導線。該導線不僅具有較大的空間結構，而且還具有更高的分布電容，在很大程度上減少了電路表面損失。相對于一般輸電線路而言，特高壓輸電線路在高效率的基礎上，還進一步降低了成本。但值得注意的是，特高壓輸電線路的使用歷史并不長，目前我國只是在一些地區實行試點工程，還沒有大范圍地使用，所以需要先分析其在應用過程中存在哪些技術問題，才能為以后的大范圍使用提供保障。首先，分析分布電容電流。一般來說，當處于一般高壓線路的時候，分布電容不會對其他產生影響，但當電力增大到一定程度后，電容電流會對輸電線路產生一定的影響，有可能導致電壓值畸變等。其次，分析非周期分量。當實施暫態操作后，線路電壓將不能發生變化，因此將會呈現一定的非周期變量，通常呈現胡衰減性質，而且持續時間相對比較長，對線路的可靠性與靈敏度有一定的影響。最后，分析過渡電阻。在應用特高壓輸電線路的情況下，過渡電阻將會達到600 Ω，此時零序電流將會變大，而零序電壓則降低，極有可能變為零。在零序電壓過小的情況下，不僅不能準確判斷線路的狀態，而且也不能準確地區分零序方向保護，從而導致零序方向保護不能正常運行。

當然，特高壓輸電線路在需要滿足繼電保護靈敏性、速動性要求的基礎上，還需要滿足選擇性、可靠性的要求，這些都是最基本的繼電保護要素。除此之外，還需要保證不同保護作用具有良好的自由性與冗余度，確保線路發生故障之后，能夠及時反應并啟動備用設備，分析故障的具體原因，從而采取對應的方法及時解決，避免電路出現更嚴重的故障。

2 特高壓輸電線路中的繼電特殊保護問題

如果能夠大范圍地使用特高壓輸電線路，就可以更好地滿足電力行業的市場需求，降低我國的電網運行負荷，這就需要進一步發展其繼電保護技術。經過總結，發現繼電特殊保護問題常見的主要有以下三種。

2.1 暫態過程對線路保護的影響問題

線路處于暫態過程中，經常出現各種各樣的振蕩因子，而處于穩定狀態下，電壓和電流都會有所變化，這種變化會對輸電線路產生較大的沖擊，導致電阻不能變為零，此時預定的距離保護方案將不能繼續使用。暫態和穩態兩種不同的情況而帶來的變化，使得電流難以完成突變，導致的衰減分量給線路造成了極大的影響。目前我國的電網輸送能力難以滿足市場的需求，因此，為了促使電力行業的進一步發展，有必要加快特高壓輸電線路建設的進程。

2.2 過電壓問題

當線路處于一端投入、另一端斷開的時候，必須要考慮有沒有超過過電壓時間，而且這一過程中的自動重合閘會對過電壓產生一定的間接影響。在單相故障中，通常都會使用三相重合閘，而在非故障運行的狀態下，這種方式必定會產生過電壓。只有不再使用這種重合閘，而選擇使用單相重合閘才能避免該問題。此外，在特高壓輸電線路的使用過程中，工頻過電壓也是一個需要考慮的主要影響因素。從過電壓的角度來看，在輸電電壓級不斷提高的情況下，特高壓線路對其的要求較小，這就需要更長的線路，此時過電壓問題根本就不能避免，極有可能更為嚴重。

2.3 分相電流差動保護的問題

不論是在故障狀態下，還是在其他的暫態過程中，暫態充房電流都會出現很大的變化，此時將會導致高頻分量的生成，更重要的是還會產生很大的高頻電容電流。從原理上來看，分相電流差動縱聯對于線路來說是一種非常好的保護方式，即使線路在運行過程中出現一般的系統振蕩，也不會出現不良情況。此外，特高壓電路與短電路存在較大的差異，在短電路中，不需要特別關注線路分布電容，但是在特高壓電路中，必須要充分認識到分布電容電流的存在。

3 結語

國家經濟的發展使得電力的消耗變大，社會對電力提出了更高的需求，但是由于我國的電力行業還處在一個初步發展的階段，相關技術還沒有發展成熟，還面臨著諸多的技術瓶頸，導致電力一時難以滿足市場的需求。這就需要有關人員繼續研究特高壓輸電線路，不斷提高其繼電保護技術，結合我國的情況探索出一套更有效的保護方式，將之應用于實踐中，從而提高我國的電網輸送能力，同時在保證質量的同時，將使用成本降到最低，使資源的合理利用實現最大化，最終促進電力行業的進一步發展。

參考文獻

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〔編輯：王霞〕