特高压输电线路继电保护问题研究

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年第29卷3月7期   作者:谢舒 李健
[导读] 随着市场经济的快速发展,对电力系统的运行效率也提出了更高的要求。为了促进输电性能的不断提升,
        谢舒  李健
        广西柳钢集团中金公司   广西玉林   537624
        摘要:随着市场经济的快速发展,对电力系统的运行效率也提出了更高的要求。为了促进输电性能的不断提升,电压等级也在不断的提高,在这种情况下,长距离、大容量的电力系统建设也成了一种必然的需求。因此,城市建设中,特高压输电线路会应用到建筑物工程施工的方方面面,这也使特高压输电线路的继电保护成为电力行业与建筑行业的重点关注内容。本文通过分析特高压输电线路继电保护问题,并为存在的这些问题提出了解决的对策,从而能够使特高压输电线路继电保护能够更加全面系统。
        关键词:特高压输电线;继电保护;问题;措施
        一、特高压输电线路继电保护的原理
        在电力系统中,整个特高压输电线路的职责表现在首先确保继电保护的灵敏性、速动性水平,同时赋予其足够的选择性与安全性,这样才能达到基本的继电保护的作用。从继电保护的原理看,在电力系统出现短路或线路故障灯问题时,特高压输电线路的继电保护可以结合电气量的变动情况发挥功能,其中电气量信息涵盖电流、电压、功率等参数。一般来说,不管是哪类参数发生变化,继电保护功能都要做好测量、逻辑、执行三方面故障。
        特高压交流输电线路的保护原理是保护两端电流,可以提取内部故障信息不受系统震荡。电容电流补偿方法分为半补偿与全补偿,半补偿指两端各补偿一半,全补偿指一边补偿全部,补偿方法有相应补偿算法与时域补偿算法两种。采用差动保护新原理,通过计算值与实测值进行比较以形成保护动作量。特高压交流输电线保护原理包括距离保护、行波保护等。同杆交流双回输电项目继电保护包括纵联距离保护、横联差动保护、纵联零序保护、基于六序分量的保护等。
二、特高压输电线路继电保护存在的问题
1.电压等级过高问题
        在电力系统中的线路处于一端投入、另一端断开状态的情况下,需要分析其是否超过了过电压时间,且此时的自动重合闸会对电压形成一定的作用。就单相故障而言,工作人员往往
会采用三相重合闸,而对于非故障运行状态来说,依然沿用该方法则一定会形成过电压。唯有改变重合闸的形式而转向单相重合闸才有希望解决上述问题。不仅如此,就特高压输电线路的运用来说,工频过电压同样值得引起相关工作人员的高度关注,在输电电压级持续提升的前提下,特高压线路所提出的要求并不高,此时必然要求有更长的线路,对应的过电压问题往往在所难免。
2.分相电流差动保护的问题
        不论是在故障状态下,还是在其他的暂态过程中,暂态充房电流都会出现很大的变化,会导致高频分量的生成,更重要的是还会产生很大的高频电容电流。从原理上来看,分相电流差动纵联对于线路来说是一种非常好的保护方式,即使线路在运行过程中出现一般的系统振荡,也不会出现不良情况。此外,特高压电路与短电路存在较大的差异,在短电路中,不需要特别关注线路分布电容,但是在特高压电路中,必须要充分认识到分布电容电流的存在。
3.在电容电流下实现继电保护
        特高压输电线路继电保护的另一个问题是电容电流过高, 在长距离和电压等级高的特高压输电线路继电保护中比较常见,需要另辟蹊径进行差动保护。尽管我国5 0 0 k V输电线路运行质量高而且切断故障及时, 但是在长距离特高压输电线路继电保护性却会出现问题。


三、加强特高压输电线路继电保护措施
1.过电压现象保护措施
        特高压输电线路继电保护中过电压现象发生的原因一般是由不当的操作问题产生的,对于经常会发生故障的线路运行会有正常操作和故障后分段操作,这两个操作是特高压输电线路继电保护的重点考虑方面。举例来说,单相接地故障发生后不能按照规定进行重合闸的操作,就会使得特高压输电线路继电保护失去作用。所以,由于断路器动作特性差异而使得两端保护动作不同,两端不能同时断开来保护线路,从而导致过电压现象的产生。如果想要通过特高压输电线路继电保护来避免过电压现象的出现,就要提前进行保护动作顺序的设定,才能通过降低过电压水平。
2.纵联距离保护措施
        纵联距离保护工作是通过对于元件发生的动作以及线路中两侧位置发生故障的方向进行判断的,通过这些信息实现对线路故障位置的判定。如果故障是发生在内部位置,那么线路两侧故障方向也就可以确定是正方向上的,如果是外部发生了故障,那么线路两侧中有一个方向发生了反方向变化。纵联距离波保护工作实现了基本条件和基础就是通过对方向的确定来实现的,然后对发生的对称或是不对称故障进行反应,保证对线路可靠性的保护工作,实现对回路断线故障的闭锁效果,对运行过程的保护通过这种方式实现,并且能够根据不同的线路情况采用相应的动作特性。
3.纵联电流差动保护
        纵联电流差动保护工作是通过对两侧中的电流相位进行比较,然后通过选择性的方式来实现对其保护工作。一旦设备发生故障,那么如果线路两侧中发生的电流相位是一致的,可以选择保护被闭锁,如果发生相反的情况,那么就是可以判断为保护跳闸动作。这种保护技术所体现出来的最大优势就是装置简单,同时对发生的对称故障以及不对称故障都能够实现保护和反应效果,同时不会受到相应因素的影响,能够在重合闸无论是非全相还是全相状态下都能够完成继电保护工作,当然此技术的实现还需要两侧保护的联跳来实现,若信道停止使用,那么保护运行保护就要退出,因此要具备后备保护的措施。
4.自动重合闸
        通过相关研究的说明以及一些文献来看,对于电压完成计算后,对于重合闸是否需要启动才能够进行确定,如果需要应用重合闸,也需要将其在不能够正常使用时如何对故障进行切除等措施提前进行计算和探讨,因为在特高压输电线路中发生故障时需要提供一定的反应时间,因此要最快速度的启动重合闸,实现在最短时间中保护动作的完成,另外要注意检查重合闸是否正常。
四、发展趋势
1.数字化继电保护系统
        不可否认,我们的当今社会是一个信息高度发达的现代化社会,正是因为计算机网络产品和大数据等先进技术的出现,使得我们的生活方式及工作环境发生了翻天覆地的变化。信息
技术的推广使得电力系统的运行及控制领域得到了强大的技术支撑。集成电路的存在,提供了工业控制的核心芯片,以此为前提,借助数字化运行模式和继电保护的集中控制,可以使得电力系统在一种更稳定安全的状态下运行。
2.网络化继电保护系统
现如今,伴随着数字化在我国各个领域的广泛应用,在总体网络连接形势下,系统的集中控制与稳定运转会通过一种独到的方式加以展现。换言之指的是常规的继电保护能够实现单独设备进行保护控制或对指定线路实行专业化管理的效果。由于网络之间具有相互关联的关系,能够在搜集与研究数据信息的前提下,采用更加安全、稳定的保护策略,进而减少故障的发生范围,同时有利于发现故障发生的实际位置,继而减少因故障造成的经济损失。
结束语:综上所述,由于特高压输电线路有着线路长、电压高、波阻抗小、输送功率大、线路充电电容电流大、分布电容大等特征,这就使得特高压线路保护的目的将会和传统保护有很大差别: 是限制线路过电压,保证设备及系统安全,而非以快速切除故障或者尽可能保持系统联络为需要目标,充电电容电流使得特高压线路差动保护面临挑战,所以,要探索更
合理的保护方式,目前特高压线路保护还存在许多不足之处,需要我们进一步研究和探讨。
参考文献:
[1] 罗小宠. 特高压输电线路继电保护特殊问题的研究[J]. 砖瓦世界,2020(6):274.
[2] 赵杰. 特高压输电线路继电保护特殊问题的研究[J]. 电力系统装备,2020(21):184-185.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: