特高壓輸電線路繼電保護(hù)特殊問題的研究

吳菲

摘 要：電力工業(yè)隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展也有了極為廣闊的發(fā)展前景，而作為骨干輸電網(wǎng)架的特高壓輸電的發(fā)展也受到了社會各界人士的廣泛關(guān)注，特高壓輸電之所以能夠在現(xiàn)代化得到大力推進(jìn)主要是其對于電力系統(tǒng)具有安全可靠的特性。但是特高壓在繼電保護(hù)可靠性方面對設(shè)備要求能夠承受的過電壓裕度與超高壓相比是比較小的，所以為了避免特高壓輸電線路中出現(xiàn)過電壓而導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障就要采取一些能夠限制電壓的措施。

關(guān)鍵詞：特高壓輸電線路;繼電保護(hù);特殊問題;探究分析

我國國民在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的現(xiàn)代對電力方面的需求也在迅猛的增長，而我國大力發(fā)展特高壓輸電技術(shù)就是為了能夠讓電網(wǎng)技術(shù)有一個質(zhì)的飛躍，從而能夠極大的保障電力在社會經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展中能夠穩(wěn)定的被輸送到我國用戶手中。另外，我國相應(yīng)電力系統(tǒng)的技術(shù)人員和電網(wǎng)部門管理人員必須要不斷的促進(jìn)電網(wǎng)的發(fā)展并加強(qiáng)對技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新的力度，從而使得我國特高壓輸電系統(tǒng)能夠被建設(shè)成為更高壓等級的電網(wǎng)以優(yōu)化電力工業(yè)的結(jié)構(gòu)。

1 使用特高壓對輸電線路進(jìn)行繼電保護(hù)的原理

特高壓輸電線路對繼電線路所起的保護(hù)作用主要體現(xiàn)在其能夠在有效保證繼電線路具有足夠的靈敏性及速動性的同時，還能夠讓繼電線路具有足夠的選擇性和安全性以實(shí)現(xiàn)對繼電線路最為基礎(chǔ)的保護(hù)。而下圖所展現(xiàn)的就是特高壓輸送電路的一種形式。

2 特高壓輸電線路所具有的特點(diǎn)

2.1 電容電流呈現(xiàn)分布式

特高壓線路中的電容電流會隨著電壓的增大給輸電線路中的電流和電壓值及相位產(chǎn)生一定的畸變影響，且分布式的電容電流的特點(diǎn)會使得此問題受到的影響越來越大。

2.2 分量呈現(xiàn)非周期性

一旦在特高壓輸電線路中實(shí)施過故障等暫態(tài)操作就會給線路形成一定衰減的非周期變量現(xiàn)象，而形成這一現(xiàn)象的主要原因是繼電線路中電壓沒有辦法進(jìn)行突變，且這一現(xiàn)象持續(xù)的時間越長就會導(dǎo)致分量幅值越來越大的同時也使得低頻分量更具有衰減的特性。另外，輸電線路自身電感所產(chǎn)生的一些非周期分量還會在一定程度上影響電流差動對電路進(jìn)行保護(hù)的可靠性和靈敏性。

3 特高壓輸電線路中所具有的繼電特殊保護(hù)性的問題

3.1 暫態(tài)狀態(tài)會對繼電線路的保護(hù)造成影響

特高壓輸送線路處于暫態(tài)過程時會出現(xiàn)許多不同類型的振蕩因子，而當(dāng)其處于較為穩(wěn)定的狀態(tài)時就會出現(xiàn)電壓和電流變化的現(xiàn)象，這種變化導(dǎo)致線路中的電阻仍然存在且預(yù)定的特高壓輸電線路距離保護(hù)方案也沒辦法投入使用。另外，特高壓輸送電路中存在的這兩種狀態(tài)所帶來的線路變化都會給電流的突變帶來不利的影響，而線路電流難以突變這一現(xiàn)象所導(dǎo)致的衰減分量也會對嚴(yán)重制約繼電線路的保護(hù)。

3.2 過電壓保護(hù)的問題

在繼電線路處于一端投入而一端被斷開的狀態(tài)時就需要考慮其線路是否超出了過電壓的時間，而自動重合閘在這一過程是導(dǎo)致過電壓產(chǎn)生的一個間接因素。所以一般在出現(xiàn)單相的故障中往往會在線路中使用三相重合閘，但是這種應(yīng)用方式在線路處于非故障的運(yùn)行狀態(tài)時一定會產(chǎn)生過電壓，而只有摒棄這種重合閘并在線路中選擇合理的單向重合閘才能夠有效解決出現(xiàn)過電壓這一問題。

3.3 分相電流差動方面的保護(hù)問題

暫態(tài)充房電流在任何一種狀態(tài)下都會出現(xiàn)較大的變化而導(dǎo)致高頻分量生成，且其有可能在線路中還會產(chǎn)生很大的高頻電容電流給輸電線路的繼電保護(hù)帶來不利影響。其次，在特高壓電路中還需要對分布的電容電量有著充分的認(rèn)識，以此更好的實(shí)行分線電流差動縱聯(lián)對電路形成保護(hù)以避免不良現(xiàn)象的出現(xiàn)。

4 有效促進(jìn)繼電保護(hù)的策略探究

4.1 實(shí)行縱聯(lián)距離保護(hù)策略

在特高壓繼電線路中使用縱聯(lián)距離保護(hù)要先對線路中的元件及其兩側(cè)發(fā)生故障的方向信息有一個判斷，以便通過這些判斷的信息準(zhǔn)確的判定線路出現(xiàn)故障的位置。如果在這個判斷的過程中發(fā)現(xiàn)故障出現(xiàn)在內(nèi)部位置就能夠確定線路兩側(cè)的故障方向是在正方向上，而如果是外部出現(xiàn)了故障就說明線路兩側(cè)出現(xiàn)的故障出現(xiàn)了反方向的變化。縱聯(lián)距離波保護(hù)策略的應(yīng)用的基本要求就是先確定線路故障出現(xiàn)的方向，并在此基礎(chǔ)上對出現(xiàn)的這兩類故障進(jìn)行一定的解決以確保繼電線路的可靠性不被破壞。

4.2 使用保護(hù)的裝置對繼電線路進(jìn)行保護(hù)

特高壓輸電線路與以往高壓線路不同之處就是其在對繼電線路進(jìn)行保護(hù)的過程中不會對電壓產(chǎn)生任何影響，以此保障整個電力系統(tǒng)能夠在特高壓輸電線路中穩(wěn)定高效的運(yùn)行。另外，特高壓系統(tǒng)線路中的設(shè)備所能夠承受的電壓力度是非常小的，所以一旦主設(shè)備中的電阻過大就會導(dǎo)致線路出現(xiàn)故障而影響整個電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，甚至還可能給整個電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方面帶來及其不利的影響。

4.3 使用自動重合閘

在確定是否要啟動重合閘之前要先對線路中的電壓有一個相應(yīng)的計(jì)算，并且還要先對繼電線路中的故障先進(jìn)行計(jì)算并切除等操作以保證重合閘能夠被正常使用。另外，技術(shù)人員在特高壓輸電線路發(fā)生故障時一定要及時啟動重合閘以提供保護(hù)線路的反應(yīng)時間。

4.4 應(yīng)用縱聯(lián)電流差這一措施對繼電線路進(jìn)行保護(hù)

應(yīng)用縱聯(lián)電流差對繼電線路進(jìn)行保護(hù)主要是通過比較線路兩側(cè)電路相位進(jìn)行的，且線路兩側(cè)中的電流相位如果保持一致就能夠在設(shè)備出現(xiàn)故障時選擇閉鎖被保護(hù)的方式，而線路兩側(cè)電流相位如果沒有保持一致那就會采取跳閘保護(hù)的方式保護(hù)線路。并且，這種繼電線路的保護(hù)技術(shù)具有的最大優(yōu)勢就是其裝置簡單并能夠?qū)υO(shè)備出現(xiàn)的兩種故障都進(jìn)行保護(hù)，與此同時在完成繼電保護(hù)工作的過程中也不會受到相應(yīng)重合閘的影響。但是，此項(xiàng)技術(shù)想要切實(shí)完成保護(hù)工作還需要其兩側(cè)保護(hù)的聯(lián)跳發(fā)揮作用，而一旦兩側(cè)聯(lián)跳出現(xiàn)停止就會使得縱聯(lián)電流差這一保護(hù)工作被強(qiáng)制退出。

5 結(jié)束語

電力的消耗會隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及社會對電力的需求而不斷的增大，但是電力行業(yè)在我國尚且處在一個初步發(fā)展的階段且還沒有形成一個成熟的技術(shù)發(fā)展體系，所以電力行業(yè)的發(fā)展還有許多的技術(shù)瓶頸未突破。而為了使得我國電力能夠滿足我國市場的需求就要加大對特高壓輸電線路的研究，并且結(jié)合我國目前電力的使用情況去探索出一套能夠有效對繼電實(shí)施保護(hù)的技術(shù)。

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