特特高压输电线路保护配置设计与应用.doc

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特特高压输电线路保护配置设计与应用
特特高压输电线路保护配置设计与应用

摘要：特高压输电线路，具有输送的功率比较大、输送的线路较长、电压高、阻抗较小、波阻较小、电容分布大一级线路的充电电容电流比较大等特征，而这些特征就使得电气的特点容易发生比较大的变化，进而为特高压输电线路的继电保护一级相关的工作带来了一些不利的影响，深入的针对这些影响因素进行分析和探究，是保证输电线路正常稳定运行以及工作的重中之重。本文将从实际的角度出发，针对特高压输电线路当中面临的实际问题进行探析，提出切实可行的改进措施和方案，力求为此项技术的进步做出积极的贡献。

关键词：特高压；输电线路；保护配置
中图分类号：TM7文献标识码：A

特特高压输电线路是我国未来电网统一的重要基础，同超特高压输电线路、常规电压等级电路相比，特特高压输电线路的运行特性有着一定区别。如大电容的输电线路分布、长距离的线路、单位电感电阻壁纸较大等特点，因此在特特高压输电线路操作不善或发生故障问题时将会引发巨大的后果。
一、特高压直流输电线路保护研究现状
高压直流输电线路在电力系统中承担主干作用，肩负着能源产地与负荷中心间输送电能的重任，是现代电力系统中最为重要的部分。在现存的众多输电方式中，高压直流输电是最为高效和便捷的。正因为高压直流输电线路具有巨大的实际价值，对高压直流输电线路的保护工作显得十分重要。高压直流输电线路分布广阔、地理环境恶劣和气象环境复杂，是最容易发生故障的电力设备。随着中国坚强电网计划的推进，2010到2020年间我过将有92.85GW的直流传输容量被安装，其中62.93%的项目是±800kV等级的特高压直流系统。
高压直流输电线路故障后果严重，不仅降低了电力系统可靠性，还影响了电力系统的稳定运行。国内、外曾出现过多次高压直流输电线路故障案例，这些事故均对电力系统的稳定运行造成了严重影响。分析高压直流系统系统发生的的典型事故，原因归纳起来主要包括两个方面：设计缺陷和设备或元件故障，而其中设计更加关键，如果设计合理，可以避免很多由于设备或元件故障而造成的闭锁事故。因此，目前在高压直流输电系统的设计以及制造和运行维护中还有大量的研究工作需要做，运行中的高压直流系统中很多功能需要完善、改进，电力科研和工作人员需要不断地总结经验教训并将其用于实际高压直流系统才能使高压直流输电系统更加稳定、可靠。因此研究快速、可靠、准确的高压直流输电系统继电保护原理和保护装置是一系列迫切、有实际意义的课题，这一系列课题的科研成果可产生巨大的社会价值和经济效益。
目前，现场运行的高压直流输电线路继电保护设备主要由国外厂家ABB或SIEMENS，国内厂家南瑞继保提供。主保护配置行波保护、微分欠压保护；后备保护配置电流差动保护，部分工程也配备低电压保护。
二、特特高压输电线路继电保护面临的问题
1、受到电容以及电流等的影响
在特高压输电线路当中，由于自然的功率比较大，并且单位长度之内的电容较大，进而就造成阻抗较大，所以在输电线路当中相关的电容将会超过额定的数值，这样的情况就给此项工作带来极大的不便，同时也会给差动保护带来较大的困难。另外一个方面，由于存在有分布电容的影响，所以在发生故障之时会使得距离继电保护器和故障点之间不会呈现出线性的关系，反而是呈现出一种双曲正切的函数关系，这样的情况也会给实际的工作带来较大的不便。
2、受到电压的影响
特高压输电线路在发生故障之时，由于其中的非故障线路之上的静电感应电压会比较高，所以，相应的，电弧熄灭的时间也会延长，严重之时甚至会出现电弧不消弧现象的发生，而
这一情况就将直接的影响到重合闸动作的成功与否。在实践操作当中，也需要针对这一方面的问题引起足够程度的重视。
3、受到电磁暂态过程的影响
在特高压输电线路当中，由于其电线比较的长，所以，在发生相应的故障之时，操作过程之中的生产高频量的分值会比较的大，较为接近于工频，而这一点也会给实际的工作带来极
大的不便。高频的分量，其不仅仅会使得暂态元件受到一定程度的影响，还会导致稳态的电气测量结果出现较大的误差，为继电保护工作带来非常大的困难，所以，需要针对这一情况进行合理的改善。
三、特特高压输电线路继电保护配置的应用
1、负序方向保护
负序方向纵联保护具有丰富的运行经验。负序分量存在于故障的全过程，因此，负序方向纵联保护可以可靠地反应不对称故障的全过程，不受振荡的影响，不受平行线零序互感的影响，但是其灵敏度也与系统运行方式和线路换位情况有关。另外，其主要缺点是被认为“不能可靠反应三相短路”。由于三相短路的初瞬间出现的不对称和负序过滤器电路有一定的滤除高频分量的能力等原因，负序方向保护也可反应三相短路。由于有负序功率方向继电器把握方向，故阻抗继电器采用向反方向偏移的圆特性而不