特高壓輸電線路繼電保護(hù)特殊問題的研究

韓堯 袁霞 劉智琦

摘要：特高壓輸電線路中繼電保護(hù)工作是保證其運(yùn)行穩(wěn)定的重要內(nèi)容，文章中通過多種繼電保護(hù)的方式和技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)線路的檢查和保護(hù)，在如今很多系統(tǒng)應(yīng)用中都有著非常好的效果，當(dāng)然特高壓輸電線路還有其自身特點(diǎn)，還需要嚴(yán)格的根據(jù)特高壓輸電線路實(shí)際情況進(jìn)行改善。

關(guān)鍵詞：特高壓輸電線路;繼電保護(hù);特殊問題

引言

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了我國(guó)各項(xiàng)工程的發(fā)展，其中能源的消耗量呈現(xiàn)出了更多的趨勢(shì)，因此對(duì)于電力能源也是如此，需求量不斷增加，因此需要從加強(qiáng)輸電能力上提出更高的要求，促進(jìn)區(qū)域之間的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的發(fā)展意義。這項(xiàng)工程是當(dāng)前最大的一項(xiàng)特高壓輸電線路工程，將一些自主研發(fā)的輸電技術(shù)和裝備應(yīng)用與其中，是一項(xiàng)非常典范的工程，其中繼電保護(hù)工作存在一定的問題，因此對(duì)此問題進(jìn)行研究對(duì)電網(wǎng)的發(fā)展有重要意義。

一、特高壓輸電線路的特點(diǎn)

特高壓輸電線路具備很獨(dú)特的特性，所選擇的線路是八分裂導(dǎo)線，這種線路形式具備非常大的空間，同時(shí)其中還分布了非常高度的電容，這在很大程度上對(duì)電路中存在的損失情況有所減少。工程發(fā)展中為了能夠保證基地開發(fā)和施工，完成資源的優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變，完成對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的增長(zhǎng)需要，提升電網(wǎng)的承載能力，也能夠?qū)?guó)家對(duì)于降低資源的能耗有所作用。

特高壓輸電線路需要滿足線路運(yùn)行的可靠性以及靈敏性等要求，另外還要具備很好的保護(hù)作用，如果線路發(fā)生故障，能夠?qū)崿F(xiàn)備用設(shè)備的及時(shí)啟動(dòng)，對(duì)故障發(fā)生的原因進(jìn)行分析，從而針對(duì)故障問題采取相應(yīng)的措施進(jìn)行解決，避免發(fā)生更加嚴(yán)重的電路問題。

二、特高壓輸電線路繼電保護(hù)要求

其基本要求如下：

（一）要具備后備保護(hù)的系統(tǒng)設(shè)備，一般是需要具備能夠快速完成全線路故障的切除以及擁有獨(dú)立運(yùn)行保護(hù)能力的設(shè)備，無論是在哪種情況下，都要保證在主保護(hù)設(shè)備發(fā)生故障去進(jìn)行檢修或者是無法運(yùn)行時(shí)，其能夠?qū)崿F(xiàn)后備的保護(hù)工作。

（二）對(duì)主保護(hù)設(shè)備的動(dòng)作以及滅弧時(shí)間要有所要求，不能夠超過過電壓的最高值。

（三）在承擔(dān)有負(fù)荷狀態(tài)下，從兩端對(duì)線路進(jìn)行切除，所形成的時(shí)間差不能夠超過限定值，要積極的根據(jù)絕緣子以及電壓進(jìn)行計(jì)算，對(duì)最大值進(jìn)行規(guī)定，因而這也是一項(xiàng)重要的規(guī)定。

（四）為了能夠?qū)^電壓?jiǎn)栴}進(jìn)行限制，要對(duì)自動(dòng)重合閘啟動(dòng)時(shí)間有所規(guī)定，如果重合閘失敗，兩側(cè)的對(duì)端要對(duì)電壓進(jìn)行降低。

（五）諧振過電壓咋計(jì)算中通過兩相的運(yùn)行狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)，如果超過了允許值，那么單相重合閘就可以運(yùn)用于其中。

（六）斷路器投入/跳開要半自動(dòng)化來保證兩端投入、斷開的時(shí)間差不超過規(guī)定值。

（七）在并聯(lián)電抗器選擇時(shí)，要對(duì)因?yàn)榍谐收隙鴮?dǎo)致發(fā)生的過電壓情況進(jìn)行考慮，為了能夠降低電抗器輸送中發(fā)生無功損耗工作，要將電抗器投入使用，對(duì)于并聯(lián)電抗器應(yīng)有一投/切的自動(dòng)裝置，由線路保護(hù)啟動(dòng)。

二、繼電保護(hù)的策略

（一）特高壓輸電線繼電保護(hù)配置

與以往的高壓線路不同，對(duì)于特高壓輸電線路中的繼電保護(hù)工作主要是通過對(duì)于電壓不產(chǎn)生任何的影響作為主要的任務(wù)，然后對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)能夠健康穩(wěn)定的運(yùn)行起到更好的保障作用。從特高壓系統(tǒng)中的線路來看，相關(guān)的設(shè)備對(duì)于電壓的承擔(dān)力度都很小，因此如果發(fā)生故障，主設(shè)備發(fā)生了電阻過大導(dǎo)致故障，那么整個(gè)系統(tǒng)將會(huì)無法正常運(yùn)行，最終對(duì)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行產(chǎn)生很大的影響。

（二）縱聯(lián)距離保護(hù)

縱聯(lián)距離保護(hù)工作是通過對(duì)于元件發(fā)生的動(dòng)作以及線路中兩側(cè)位置發(fā)生故障的方向進(jìn)行判斷的，通過這些信息實(shí)現(xiàn)對(duì)線路故障位置的判定。如果故障是發(fā)生在內(nèi)部位置，那么線路兩側(cè)故障方向也就可以確定是正方向上的，如果是外部發(fā)生了故障，那么線路兩側(cè)中有一個(gè)方向發(fā)生了反方向變化?？v聯(lián)距離波保護(hù)工作實(shí)現(xiàn)了基本條件和基礎(chǔ)就是通過對(duì)方向的確定來實(shí)現(xiàn)的，然后對(duì)發(fā)生的對(duì)稱或是不對(duì)稱故障進(jìn)行反應(yīng)，保證對(duì)線路可靠性的保護(hù)工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)回路斷線故障的閉鎖效果，對(duì)運(yùn)行過程的保護(hù)通過這種方式實(shí)現(xiàn)，并且能夠根據(jù)不同的線路情況采用相應(yīng)的動(dòng)作特性。

（三）縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)

縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)工作是通過對(duì)兩側(cè)中的電流相位進(jìn)行比較，然后通過選擇性的方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)其保護(hù)共工作。一旦設(shè)備發(fā)生故障，那么如果線路兩側(cè)中發(fā)生的電流相位是一致的，可以選擇保護(hù)被閉鎖，如果發(fā)生相反的情況，那么就是可以判斷為保護(hù)跳閘動(dòng)作。這種保護(hù)技術(shù)所體現(xiàn)出來的最大優(yōu)勢(shì)就是裝置簡(jiǎn)單，同時(shí)對(duì)發(fā)生的對(duì)稱故障以及不對(duì)稱故障都能夠?qū)崿F(xiàn)保護(hù)和反應(yīng)效果，同時(shí)不會(huì)受到相應(yīng)因素的影響，能夠在重合閘無論是非全相還是全相狀態(tài)下都能夠完成繼電保護(hù)工作，當(dāng)然此技術(shù)的實(shí)現(xiàn)還需要兩側(cè)保護(hù)的聯(lián)跳來實(shí)現(xiàn)，若信道停止使用，那么保護(hù)運(yùn)行保護(hù)就要退出，因此要具備后備保護(hù)的措施。

（四）自動(dòng)重合閘

通過相關(guān)研究的說明以及一些文獻(xiàn)來看，對(duì)于電壓完成計(jì)算后，對(duì)于重合閘是否需要啟動(dòng)才能夠進(jìn)行確定，如果需要應(yīng)用重合閘，也需要將其在不能夠正常使用時(shí)如何對(duì)故障進(jìn)行切除等措施提前進(jìn)行計(jì)算和探討，因?yàn)樵谔馗邏狠旊娋€路中發(fā)生故障時(shí)需要提供一定的反應(yīng)時(shí)間，因此要最快速度的啟動(dòng)重合閘，實(shí)現(xiàn)在最短時(shí)間中保護(hù)動(dòng)作的完成，另外要注意檢查重合閘是否正常。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，如今我國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)展不斷壯大，在很多地區(qū)中設(shè)置了特高壓輸電線路和系統(tǒng)，這對(duì)于更好的保障電力系統(tǒng)以及經(jīng)濟(jì)的提升有重要的發(fā)展意義。如今我國(guó)電網(wǎng)工程建設(shè)中特高壓輸電線路成為了其最為主要的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，其具備非常低的能量損耗，同時(shí)能夠傳輸?shù)木嚯x很長(zhǎng)，其所能夠達(dá)到的電容電流都相應(yīng)有所提升，這對(duì)于繼電保護(hù)產(chǎn)生一定的影響，因此需要對(duì)如何保證特高壓輸電線路中的繼電保護(hù)工作進(jìn)行探討，以避免發(fā)生其他的故障問題。

參考文獻(xiàn)

[1]鄭國(guó)順，李朝輝.特高壓交流輸電線路單相接地電壓電流比相故障測(cè)距方法[P].福建?。篊N112034305A，2020-12-04.

[2]束洪春，韓一鳴，達(dá)慧，曹璞璘，范作云，唐玉濤.基于改進(jìn)暫態(tài)能量方向的半波長(zhǎng)輸電線路保護(hù)方法[J].電機(jī)與控制學(xué)報(bào)，2021，25（03）：67-76.

[3]王永進(jìn)，樊艷芳.基于反行波與信號(hào)處理的特高壓直流輸電線路縱聯(lián)保護(hù)方法[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2020，40（03）：114-121.