特高壓輸電線路繼電保護特殊問題的研究

羅小寵

摘 要：本文從特高壓輸電線路繼電保護特殊問題展開研究，意義重大。相關(guān)工作人員需要明確特高壓輸電線路繼電保護的原理，同時把握線路中的繼電特殊保護問題，最后對特高壓輸電線路繼電保護的發(fā)展趨勢展開了研究。

關(guān)鍵詞：特高壓輸電線路繼電保護;原理;問題;發(fā)展趨勢

在現(xiàn)代社會，電力資源為人們的正常生活與生產(chǎn)提供了資源保障，電力系統(tǒng)的建設(shè)與穩(wěn)定運行因此具有重要現(xiàn)實意義。但在電力系統(tǒng)中，要考慮暫態(tài)過程對線路保護的影響問題、過電壓問題、分相電流差動保護的問題，這就凸顯了繼電保護的重要性。

一、特高壓輸電線路繼電保護的原理

在電力系統(tǒng)中，整個特高壓輸電線路的職責(zé)表現(xiàn)在首先確保繼電保護的靈敏性、速動性水平，同時賦予其足夠的選擇性與安全性，這樣才能達到基本的繼電保護的作用。從繼電保護的原理看，在電力系統(tǒng)出現(xiàn)短路或線路故障燈問題時特高壓輸電線路的繼電保護可以結(jié)合電氣量的變動情況發(fā)揮功能，其中電氣量信息涵蓋電流、電壓、功率等參數(shù)。一般來說，不管是哪類參數(shù)發(fā)生變化，繼電保護功能都要做好測量、邏輯、執(zhí)行三方面故障。確保電力系統(tǒng)的靈敏性，指的是借助繼電保護的整定，可以在電力設(shè)施或線路內(nèi)出現(xiàn)短路現(xiàn)象時，根據(jù)繼電保護所對應(yīng)的保護最小靈敏系數(shù)規(guī)定動作;而確保系統(tǒng)的選擇性，則是指在線路出現(xiàn)故障時，先由故障設(shè)備、線路自身切斷故障所在位置的線路流通并針對性解決相關(guān)問題，只有在自身無法應(yīng)對時才會向其余的保護設(shè)備發(fā)出求助信號從而切斷故障。除此之外，繼電保護所表現(xiàn)出的速動性則指由于其在保護電力系統(tǒng)方面具有專業(yè)性特征，因此可以在需要執(zhí)行保護指令時迅速反應(yīng)，確保實時性。

二、特高壓輸電線路中的繼電特殊保護問題

（一） 暫態(tài)過程對線路保護的影響問題

當(dāng)線路居于暫態(tài)階段時，往往會發(fā)生多種多樣的震蕩因子，而在其狀態(tài)相對穩(wěn)定時，又可能因為電壓及電流變動導(dǎo)致輸電線路受到一定程度的沖擊，此時電阻大于零，預(yù)定的距離保護策略可能因此無法繼續(xù)使用。暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)的不同狀況，導(dǎo)致電流不能迅速實現(xiàn)突變，其造成的衰減分量將直接妨礙線路的正常運行。總之，當(dāng)前國內(nèi)的電網(wǎng)輸送能力是達不到市場實際需要的，這就進一步體現(xiàn)了完善特高壓輸電線路體系的重要性。

（二）過電壓問題

在電力系統(tǒng)中的線路處于一端投入、另一端斷開狀態(tài)的情況下，需要分析其是否超過了過電壓時間，且此時的自動重合閘會對電壓形成一定的作用。就單相故障而言，工作人員往往會采用三相重合閘，而對于非故障運行狀態(tài)來說，依然沿用該方法則一定會形成過電壓。唯有改變重合閘的形式而轉(zhuǎn)向單相重合閘才有希望解決上述問題。不僅如此，就特高壓輸電線路的運用來說，工頻過電壓同樣值得引起相關(guān)工作人員的高度關(guān)注，在輸電電壓級持續(xù)提升的前提下，特高壓線路所提出的要求并不高，此時必然要求有更長的線路，對應(yīng)的過電壓問題往往在所難免。

（三）分相電流差動保護的問題

不管電力系統(tǒng)及相關(guān)線路發(fā)生了怎樣的故障，暫態(tài)充房電流都往往會出現(xiàn)變化，這就會不可避免的形成高頻分量，并且同步形成相對可觀的高頻電容電流。就系統(tǒng)原理來說，分相電流差動縱聯(lián)對于線路可以起到較好的保護作用，哪怕線路在正常運轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)會存在一定的系統(tǒng)震蕩，也不會造成嚴重后果。不僅如此，特高壓電路與短電路本身差異明顯，在后者中，往往不必過于關(guān)注線路的分布電容，但對于特高壓電路來說，分布電容電流實是關(guān)乎其狀態(tài)的重要因素。

三、特高壓輸電線路繼電保護的發(fā)展趨勢

（一）數(shù)字化繼電保護系統(tǒng)

不可否認，我們的當(dāng)今社會是一個信息高度發(fā)達的現(xiàn)代化社會，正是因為計算機網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品和大數(shù)據(jù)等先進技術(shù)的出現(xiàn)，使得我們的生活方式及工作環(huán)境發(fā)生了翻天覆地的變化。信息技術(shù)的推廣使得電力系統(tǒng)的運行及控制領(lǐng)域得到了強大的技術(shù)支撐。集成電路的存在，提供了工業(yè)控制的核心芯片，以此為前提，借助數(shù)字化運行模式和繼電保護的集中控制，可以使得電力系統(tǒng)在一種更穩(wěn)定安全的狀態(tài)下運行。

（二）網(wǎng)絡(luò)化繼電保護系統(tǒng)

隨著社會各行各業(yè)的數(shù)字化發(fā)展趨勢的形成，在整體網(wǎng)絡(luò)連接的背景下，系統(tǒng)的集中控制和穩(wěn)定運行以一種獨特的形式表現(xiàn)出來。也就是指通常的繼電保護可以達到單獨裝置設(shè)備獨立進行保護控制、或者是對特定線路進行專業(yè)化管理的效果。因為網(wǎng)絡(luò)是彼此關(guān)聯(lián)與貫通的，可以在全面采集和研究數(shù)據(jù)信息基礎(chǔ)上，采取更安全高效的保護策略，從而進一步縮小故障的范圍，幫助找到故障發(fā)生的具體位置，從而有效故障可能帶來的經(jīng)濟損失。當(dāng)前，我國電力行業(yè)在加大智能化電網(wǎng)建設(shè)的過程中，也注重故障處理方面的工作，這就要求確保其具有超強的網(wǎng)絡(luò)功能。

（三）自適應(yīng)繼電保護系統(tǒng)

將數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的計算機處理作為基礎(chǔ)，可以使得自適應(yīng)技術(shù)得到進一步的發(fā)展，這就為繼電保護技術(shù)的運用提供了更為可靠的條件。相對科學(xué)的邏輯判斷和算法預(yù)測，可以幫助繼電保護裝置及動作的整個流程進一步精確化、合理化。自適應(yīng)保護技術(shù)在輸電線路保護領(lǐng)域的應(yīng)用主要有自適應(yīng)重合閘保護、自適應(yīng)饋線跳閘保護、對串補輸電線路的自適應(yīng)調(diào)度保護，以及自適應(yīng)行波保護等。

（四）測控、保護、錄波、網(wǎng)絡(luò)、通信一體化的繼電保護系統(tǒng)

在輸電線路繼電保護裝置實現(xiàn)計算機信息化和網(wǎng)絡(luò)集成化的基礎(chǔ)上，集控中心的繼電保護保護裝置實際可以認為是一臺高性能、多功能的高級應(yīng)用計算機，也是整個輸電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)計算分析、運行決策網(wǎng)絡(luò)的一個高特性參數(shù)的智能終端。將繼電保護裝置直接安裝在被保護對象旁，利用光纖網(wǎng)絡(luò)將對應(yīng)的數(shù)字信號傳輸?shù)郊刂行模@樣可以節(jié)省大量控制信號電纜的使用，提高工程投資的經(jīng)濟效益。

四、結(jié)語

綜上所述，加強對特高壓輸電線路繼電保護特殊問題的研究，意義重大。相關(guān)工作人員需要明確特高壓輸電線路繼電保護的原理，在此基礎(chǔ)上對特高壓輸電線路繼電保護的發(fā)展趨勢展開探討，把握數(shù)字化繼電保護系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化繼電保護系統(tǒng)、自適應(yīng)繼電保護系統(tǒng)以及測控、保護、錄波、網(wǎng)絡(luò)、通信一體化的繼電保護系統(tǒng)等的運用。

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