特高壓輸電線路繼電保護特殊問題的研究

王林夢 朱宗超

摘要：現如今隨著我國電力系統發展不斷發展壯大，在很多的地區中都設置了特高壓輸電線路和電力系統，這對于更好的保障電力系統和發展經濟有重要的意義。現如今我國電網工程建設中特高壓輸電線路成為其中最為主要的網架結構形式，其具備非常低的能量損耗，同時能夠傳輸的距離非常長，其所能夠達到的電容電流都會相應有所提升，這會對繼電保護產生一定程度的影響，因此本人需要對如何保證特高壓輸電線路中的繼電保護工作進行探討，以避免發生其他類似的故障問題，更好的維護電力系統的穩定。

關鍵字：特高壓輸電線路;電力系統;繼電保護;特殊問題

1.繼電保護原理與技術

1.1縱聯保護技術

縱聯保護的原理：縱聯保護的原理是發生線路故障時，使線路的兩側發生縱向聯系，進行信息交換，把其作為故障排查的主要判斷依據，并且有選擇的快速切出全線故障的繼電保護技術。判斷依據是線路兩側判別量的特定關系，也就是通過判別量的交換和與本側判別量的對照分析，對故障發生的位置進行判斷，以便區分區內故障和區外故障。縱聯保護的主要方式包括鎖閉式、允許式縱聯距離保護以及縱聯電流差動保護等。

1.2縱聯距離保護技術

縱聯距離保護技術的原理，縱聯距離保護根據方向判別元件動作情況然后對線路兩側的故障方向進行比較，判斷線路故障的具體發生位置。如果是內部故障，則線路兩側的故障方向都是正方向。反之，如果是外部故障，則必定有一側的故障方向是反方向。縱聯距離保護發揮作用的基本條件是具有明確的方向性，其能夠對各種對稱和不對稱故障作出快速反應，能夠對本線路全長進行可靠保護，并且能夠對系統振動或二次回路斷線采取閉鎖措施。這種保護方式不受系統運行方式的變化所影響，而且能夠根據不同的線路情況采用相應的動作特性。

2.特高壓輸電線路的特點

2.1分布電容電流

高壓長線的分布電容導致對地電容的增加，這個現象在一般在高壓線路上沒有明顯的影響，但是隨著電壓的不斷增大，電容電流會使輸電線路的電流、電壓值以及相位產生畸變，并且該問題影響越來越大，影響電力的輸送。

2. 2 非周期分量

在故障和操作暫態操作后，形成了衰減的非周期變量，是因為線路中的電壓不能發生突變所造成的。具體來說，這樣會形成持續時間較長，分量幅值較大，其具有衰減性質的低頻分量。輸電線路自身電感產生的非周期分量和并聯電抗器產生的附加非周期變量，這兩個分量會影響電流差動保護的可靠工作以及靈敏性。

3.特高壓輸電線路中的繼電特殊保護問題

3.1暫態過程對線路保護的影響問題

線路經常處于暫態過程中的時候，經常會出現各種各樣的振蕩因子，而其處于穩定狀態的時候，電壓和電流都會出現變化，這種變化會對輸電線路產生非常大的沖擊，導致電阻不能有效變為零，因此此時預定的距離保護方案將不能再繼續使用。由于暫態和穩態兩種不同的情況而帶來的變化，會使得電流難以完成突變，導致的衰減分量將會給線路造成了極大的影響。目前由于我國的電網輸送能力難以滿足市場的需求，因此，為了更好的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。

3.2過電壓問題

當線路處于一端投入、另一端即將斷開的時候，必須要考慮到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程度的間接影響。在單相故障中，通常都會使用三相重合閘，然而在非故障運行的狀態下，這種方式也必定會產生過電壓。只有不再堅持使用這種重合閘，而是選擇使用單相重合閘才能避免該問題。

3.3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。

4.繼電保護的策略

4.1特高壓輸電線繼電保護配置

與以往的高壓線路不同，對于特高壓輸電線路中的繼電保護工作主要是通過對于電壓不產生任何的影響作為主要的任務，然后對整個電力系統能夠健康穩定的運行起到更好的保障作用。從特高壓系統中的線路來看，相關的設備對于電壓的承擔力度都很小，因此如果發生

故障，主設備發生了電阻過大導致故障，那么整個系統將會無法正常運行，最終對電力系統經濟運行產生很大的影響。

4.2縱聯距離保護

縱聯距離保護工作是通過對于元件發生的動作以及線路中兩側位置發生故障的方向進行判斷的，通過這些信息實現對線路故障位置的判定。如果故障是發生在內部位置，那么線路兩側故障方向也就可以確定是正方向上的，如果是外部發生了故障，那么線路兩側中有一個方向發生了反方向變化。縱聯距離波保護工作實現了基本條件和基礎就是通過對方向的確定來實現的，然后對發生的對稱或是不對稱故障進行反應，保證對線路可靠性的保護工作，實現對回路斷線故障的閉鎖效果，對運行過程的保護通過這種方式實現，并且能夠根據不同的線路情況采用相應的動作特性。

4.3縱聯電流差動保護

縱聯電流差動保護工作是通過對兩側中的電流相位進行比較，然后通過選擇性的方式來實現對其保護共工作。一旦設備發生故障，那么如果線路兩側中發生的電流相位是一致的，可以選擇保護被閉鎖，如果發生相反的情況，那么就是可以判斷為保護跳閘動作。

4.4自動重合閘

通過相關研究的說明以及一些文獻來看，對于電壓完成計算后，對于重合閘是否需要動才能夠進行確定，如果需要應用重合閘，也需要將其在不能夠正常使用時如何對故障進行切除等措施提前進行計算和探討，因為在特高壓輸電線路中發生故障時需要提供一定的反應

時間，因此要最快速度的啟動重合閘，實現在最短時間中保護動作的完成，另外要注意檢查重合閘是否正常。

結束語

國家經濟的快速發展使得電力的消耗日益變大，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，相關的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

[1]羅小寵.特高壓輸電線路維電保護特殊問題的研究[U].水利與電力建設.2020 （6） ： 274.