高压输电线路继电保护问题研究论文_柴少磊

高压输电线路继电保护问题研究论文_柴少磊

(宁夏电力公司 宁夏银川 750001)

摘要:对于高压输电线路的继电保护而言,速动性、灵敏性、选择以及可靠性是其四个基本特性。在经济快速发展的当下,电量需求跟着飞速提升,因此,电网的发展也更加以让输电经济适用性得到提升、让用户拥有更好的体验、将新型输电系统建立起来等作为目标。高压输电线路的电流差动保护与参数计算和其继电保护之间也存在着关联。

关键词:高压输电线路;继电保护;研究

一、前言

当下的电量需求正在变得越来越大,而输电的经济性能也需要得到更进一步的提升从而让大容量与远距离输电的需求得到满足。对于电网来说,将长距离、大容量且低损耗的输电系统建立起来已经是一个必然的发展趋势了。至于关于高压输电线路的继电保护,却还需要有更加深入的研究。

二、高压输电系统的特殊性与输电线路继电保护原理

1.特殊性

通常情况下,高压输电线路的继电保护需要满足速动性、灵敏性、选择性以及可靠性这四个特性与要求,这也能够让整个系统的水平得到提升。对于高压输电线路的继电保护而言,让设备的安全得到保护以及避免绝缘子过电压是首先要满足的要求,在这个基础之上再对系统的稳定做好维护与保护。如果在高压输电线上发生了问题或者是故障,两端保护相继动作进行故障切除是不可行的,应该是同时让两端快速进行故障的切除且保证是最短时间做出切除动作。一般来说,高压输电线路会有两套不同的原理来完成主保护,并且用于对于不同故障的快速切除工作。在这之外,能够利用通道完成跳闸信号的传送或者是允许跳闸信号的一套后备信号也是不可少的,这是为了保证切除故障的时间维持在一个很短的且满足要求的范围内。假设是在高压输电系统线路的末端出现了问题或者故障,那么对于高压输电线路来说想要依靠后备保护是不行的,因为后备保护的灵敏度限制很可能会无法顺利完成故障的切除工作。

一般来说,高压输电线路会是拥有很长距离又有很大分布电容的,且具有大容量的并联电抗以及可进行无功补偿调节的装置用以预防过电压或是吸收容性无功功率。假如系统出现了问题,电感电容谐振、高频分量都很容易出现。关于暂态电容电流是无法利用电抗器来进行补偿的,当并联电抗器增加了之后,在区外故障仍可能出现插电保护的错误工作。可以说,以当下的相量补偿法来看,想要达到高压线路保护的快速要求还有些差距,还需要更加深入的研究与探索。

继电保护原理

在经济不断增长的同时电量的需求跟着增长,这也让电网的发展有了更明确的努力让输电经济适用性得到提升、让用户拥有更好的体验、将新型输电系统建立起来等作为目标。高压电输电具有距离长而损耗低,电容量大而投资小等优点,能够帮助电网市场功能得到更好的发挥也让电量需求得到满足。

保护输电线路两端的电流是高压交流输电线路的保护原理,同时它也能够保证在进行内部故障信息提取的时候不会让系统受到震荡或影响。对于电容电流的补偿方法,既包括半补偿也包括全补偿两种方法,其中半补偿就是让线路的两端分别补偿一半,而全补偿就是让线路的某一端做出全部补偿。对应于两种不同的补偿方式,在进行计算的时候也分为了补偿算法以及时域补偿算法。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆假如使用的是差动保护新原理,那么就可以利用计算值与实测值之间的比较来完成动作量保护行为。通常来说,距离保护与行波保护就是高压交流电线保护原理,而如果是同杆交流双回输电项目的继电保护则保护了比较多类别,譬如纵联距离与横联差动、纵联零序、基于六序分量等。

三、高压输电线路的电流差动保护与参数计算

1.电流差动保护方法

对于高压输电线路保护的理想模式其实就是具有天然选相功能的分相电流差动保护,趋伏效应以及环境带来的影响让电流变化频率更加的明显,而特性阻抗的等值网络若是借住函数与元件来表达,就等于是传输函数的一个等值。如果是高压三项输电线路,进行装置采用的保护从而获取三相电压与三相电流值,再借助相模变换来得到模分量进而令其转化成相分量需要六个电流计算值的滤波操作,再根据计算值和实测值的对比来达到保护制动量的形成。

分相形式是电流差动装置比较常用的,同时也需要能够对线路内部不存在故障时候的时候的情况十分明确,也就是说它的实测值与计算值是应该一致的。假如是线路内部出现了故障的时候,那么实测值与计算值是存在差异的,而通常来说这些差异是由一点相接地短路、两点相接地短路和三项短路这三种情况引起的。对于装设有并联电抗器的高压输电线路而言,进行电抗器稳定电流的计算是为了更好地为传统的电流差动保护提供判断的依据与基础。如果是三项并联电抗器,那么它的电阻是可以忽略不计的。假如需要使用隐式梯形积分法,其需要用的有故障前的电压,因为故障前电压的变化比较大而且是没有办法通过电压互感器反应的,那么就容易有数值振荡的情况出现。是以,和后退欧拉法一起完成处理是比较合适的,只是在进行计算的时候要注意就测电压值做好通信工作。这样的办法,能够保证高压输电线路在出现故障的时候也正常工作。

参数计算

进行高压输电线路的参数计算第一是需要利用工程的条件来完成原始参数矩阵的计算,进而通过分裂导线合并来得到参数矩阵。在进行导线的阻抗的计算的时候,无论是导线的自抗阻还是把大地当成回路的导线的互阻抗都是不可忽视的。再这之后,才是导线的电容计算以及导线的参数矩阵的计算,而在计算线路的分布电容与电流电阻电容的时候,加装补偿度的计算也不可忽视。因为分裂导线的高压输电线路是一种多导线系统,是以这种线路利用矩阵来进行表达其实是比较复杂的,是以才来进行分裂导线的合并来得到一个等效的相参数来完成简化。对于架空地线和大地相连的运行状态下,对地电位为零也就意味着地线是可以抹去的从而让参数矩阵顺利降阶也更加方便简化。最后要进行的是计算线路的分布电容与电容电流,事实上,高压输电线路常常利用并联电抗器来进行分布电容影响的消除。如果对我国的特高压试验示范工程原始条件做到线路参数的精确计算,就需要对暂态分量特性完成仿真分析,并且从结果可以得知,暂态电流里面的高频分量幅值比较大且最大的地方和基波是很靠近的。相比于超高压线路,非周期分量与低频分量的衰减时间常数的增大幅度是比较大的,而在区外故障的情况下,线路两端存在的差流容易让传统电流差动保护出现错误动作。如果高阻接地的时候零序分量特别小,那么它的可靠性也随之减小。

四、结束语

相比于传统保护,高压输电线路继电保护是具有不少的差异的,且高压输电线路的优点很多,既包括线路长而电压高,也包括输送功率大而波阻抗小等。是以,对于高压输电线路的继电保护,通常是对路过电压进行限制从而达到对设备与系统安全保障的目的。只是,当下的高压输电线路继电保护其实还存在着不足,有待于深入的探讨与研究。

参考文献:

[1]阎俏.特高压输电线路继电保护问题研究[D].山东大学.2012(10).

[2]冯庆东.特高压输电继电保护与监控技术研究[J].电力设备.2015(77).

[3]董新洲,苏斌,薄志谦,贺家李.特高压输电线路继电保护特殊问题的研究[J].电力系统自动化.2010.

[4]赵建国.论高压输电线路继电保护与自动重合闸装置与配置[J].科技情报科发与经济.2010.

论文作者:柴少磊

论文发表刊物:《电力设备》2015年第9期供稿

论文发表时间:2016/4/19

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