高压直流输电线路继电保护技术高鹏

发表时间:2020/7/20   来源:《当代电力文化》2020年6期   作者:高鹏
[导读] 随着时代的进步和发展,国家越来越重视现代化建设
        摘要:随着时代的进步和发展,国家越来越重视现代化建设,特别是电力系统建设,高压直流输电线路在电力系统中具有广泛的应用,发挥着调节功率、完成大容量电力输送的重要作用。然而,在电力系统中,随着高压直流输电线路的应用程度不断增加,且其自身具有结构复杂、电压大、功率大等特点,导致其在实际应用中经常会出现电路毁损的情况。基于此,加强高压直流输电线路继电保护技术的应用,提高高压直流输电线路的稳定性和安全性是非常必要的。文章通过分析高压直流输电线路维护,探讨高压直流输电线路继电保护技术的应用,并最终进行仿真实验验证,通过数据证明高压直流输电线路继电保护技术应用能够有效降低电路故障,提高输电线路的稳定性。
        关键词:高压直流输电线路;继电保护;技术
        引言
        作为电力系统正常运行的重要环节,继电保护工作发挥了十分重要的作用。电力系统运行分为多个部分,每个环节对整体运行都产生重要影响,如果出现故障,就会危害到系统运行的安全稳定性。人们的物质生活水平与电力系统的安全稳定运行有关,若系统运行不顺畅,企业的经济效益就会受损。随着高压直流输电线路在电力系统中发挥的作用越来越大,加强继电保护技术研究成为其运行的重要保障。
        1高压直流输电线路继电保护现存问题
        根据高压直流输电的保护原理来分析,现在的高压直流输电保护方案的可靠性不高,保护方式也不强,灵敏度不高,故障处理时间不长;在进行后期的保护当中,主保护速度偏慢,根据保护配置的标准来说,高压直流输电保护各类不丰富,可靠性不强,故障后的快速处理方式偏慢。要针对高压直流输电与交流电输电情况进行能量集中性的频带问题,而在交流输电过程中,因为长时间的输电运行实践经验,可靠性较高,技术理论相对较为完善。
        2高压直流输电线路维护
        2.1行波保护动作探析
        在高压直流输电线路故障排除后,其维护工作的重点则在于对行波保护动作的探析中,旨在加深其对输电线路影响的研究分析。高压直流输电线路高压控制主要是依靠其配电系统的高功率作用,但是在行波产生的过程中,电流的变化会导致电路电阻随之发生变化,进而对行波产生影响,也在一定程度上制约了线路障碍排除。加强行波保护动作探析,对于提高对高压直流输电线路故障排除率具有重要作用。同时,基于不同故障类型的行波保护动作探析,能够更好地对高压直流输电线路进行维护,因此高压直流输电线路维护的关键点之一就是进行行波保护,从而降低线路的损坏率和氧化率,保证线路工作的持续性和稳定性。
        2.2高压直流线路故障排除
        在高压直流输电线路维护中,一个重要方面就是做好高压直流线路故障排除,同时这也是实施其保护的首要目标。一旦发现线路中存在故障,则需要及时解决,避免短路现象发生,否则可能会造成输电线路发生放电,使电流发生热力转化,对公共财产或人身安全造成威胁。在高压直流输电线路故障开始还没有进入稳态时,在故障点的行波就可以将故障的位置信息显示出来。这是由于行波的特性不会受到整流控制系统的影响,因此通过分析这些行波中的信息,就可以准确找到输电线路故障点的具体定位。如果输电载体是相同的介质,那么单位长度的电场和磁场所呈现的则是恒等状态。
        3高压直流输电线继电保护技术应用
        3.1行波暂态量保护
        在运行过程中,高压直流输电线路一旦发生故障,就会出现反行波现象,实施行波暂态量保护,是对继电保护技术的有效应用。通过高压直流输电线里的运行状况,能够得出行波暂态量保护具体包括两种方案,一种是ABB(阿西布朗勃法瑞),另一种是SIEMENS(西门子)。

ABB是一种从地膜波和极波理论角度出发而形成的一种行波保护方案,应用ABB能够使工作人员在快速时间内完成对高压直流输电线路中反行波的检测,在对其的实际应用中,可以以10m/s的速度,对输电线路中的反行波图变量进行检测,从而加强工作人员对其掌握程度。SIEMENS是一种建立在电压积分原理上的行波保护方案,当高压直流输电线路出现故障时启动,并且在16~20s之内就可以对行波开始保护。同时,这种方案还具有较强的抗干扰性,但相对于前一种方案,其启动时间较长。此外,在高压直流输电线路行波暂态量保护应用中,还存在一定的缺陷,如其存在抵抗过渡性,并且当前的继电保护技术的基础理论与体系相对来说不够健全,对行波暂态量保护技术的应用产生一定的影响。针对此,目前我国相关领域专家提出了结合数学形态学滤波技术,旨在改进其技术应用,加强对输电线路行波保护的有效性。
        3.2低电压保护
        高压直流输电线路在运行的工程中比较常见的继电保护措施为低电压保护。这种保护措施能够检测电压幅度变化数值,并进行合理应用。低电压保护的过程中,会面临不同的保护对象,该保护措施联通线路低电压和机控低电压,充分发挥保护功能。使用机控低电压能够保证更低的保护定值。若线路运行的过程中出现故障,能够及时封闭故障极。线路低电压在故障的影响下会重新启动程序,通过这种方式达到保护线路的目的。应用低电压保护措施的过程中,由于系统结构过于单一,因此在判断依据的过程中缺乏科学性,导致工作人员不能合理判断故障位置和出现的原因,影响了后续检修和维护工作。
        3.3微分欠压保护
        微分欠压保护是重要的继电保护措施,在应用的过程中需要明确电压微分数值和电压幅值水平,以便更好地运用。运行的过程中实现了主体的有效保护,发挥了一定作用。目前,微分欠压保护有两种方案,包括ABB和SIEMENS。线路中体现微分欠压保护的内容为检测电压微分和电压水平。运行保护措施的过程中,电压微分达到了20m/s的上升延时,在电压变化的过程中出现上升沿宽度。在未达到某一标准的过程中,该保护措施的后备保护功能可以得到充分的发挥,但是该保护技术在应用过程中并没有耐过渡电阻效率。和行波保护措施相比,这种保护措施的灵敏性更高,但动作速度稍微缓慢。
        3.4供电可靠性是电网建设的重要内容
        电力系统中应用高压直流输电线路促进了系统功能的完善,保证了大功率电能的输送,减小了系统运行波阻。在应用高压直流输电线路的过程中,系统对继电保护技术的要求也越来越高。通过对高压直流输电线路继电保护技术影响因素的分析,进一步展开继电保护技术的应用研究。
        结语
        供电可靠性是电网建设的重要内容。电力系统中应用高压直流输电线路促进了系统功能的完善,保证了大功率电能的输送,减小了系统运行波阻。在应用高压直流输电线路的过程中,系统对继电保护技术的要求也越来越高。通过对高压直流输电线路继电保护技术影响因素的分析,进一步展开继电保护技术的应用研究。
        参考文献
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        [3]张保会,孔 飞,张 嵩,等.高压直流输电线路单端暂态量保护装置的技术开发[J].中国电机工程学报,2013,(4):179-185.
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