候继
(宁夏回族自治区电力设计院 宁夏 银川 750011)
摘要:随着经济社会的不断变化和发展,我国的输电系统也因此发生了巨大的转变,比如:输电距离的变化,输电容量的变化等。在此背景下,也出现了新的超高压输电系统。虽然它的存在也在一定程度上促进了我国经济的发展,但同样也有着诸多的不足之处,尤其从超高压输电系统线路保护相关因素的考虑方面来看,在保护措施的运用上还依旧有着很多不完善的地方。本文对此进行浅析,也是希望能促进我国电力事业的发展。
关键词:超高压输电线路 通道保护区 相关因素 进行浅析
引言:为了确保电力系统运行更加有效,为此,超高压输电线路通道保护区必须满足可靠性、选择性、快速性和灵敏性等要求。比如:为了防止保护装置出现问题,那么在选择的时候就一定要注重科学性,除此之外,还要使用比较精良的工艺技术,采取有效的抗干扰措施等,必要的时候,还应在保护装置内外增加监视或者是闭锁的措施。总之,做好超高压输电线路通道保护区的相关工作尤其重要,因此各部门都要引起高度的重视。
一影响超高压输电线路通道保护区的相关因素
1.1影响因素之电容分布
科学而言,超高压输电线路一般采用分裂导线,并且分布电容大,也就意味着分布电容电流就大。比如:500kV线路的正序分布电容为0.013μF/km,由于太大,以致于给继电保护带来了十分不利的影响。事实上,在正常运行中,安装于线路两端的继电保护的测量电流,就等于负荷电流与电容电流之向量和,而这也就意味着相位差极其可能出现。除此之外,线路外部一旦发生故障,电容电流不仅会促使两侧故障分量的相位发生改变,而且还容易使幅值也发生相应的变化。与此同时,分布电容大,就会促使单相故障切除后,非全相运行过程中潜供电流的增大,从而也就延长故障点的灭弧时间,这也就进一步导致单相重合闸时间过长,最终降低超高压输电的成功率。
1.2影响因素之L/R值大
当线路发生故障的时候,短路电流中除了稳态基波分量外,其实还包含有衰减的非周期分量,这其实就是专业人士所称的直流分量,而其初始值的大小就与故障瞬间的初相角有着十分紧密的联系,科学研究数据显示:电压过零瞬间短路时,直流分量就最大;而在电压达最大值瞬间短路时,直流分量几乎就是接近于零。除此之外,直流分量还会按照时间常数τ=L/R的指数规律发生衰减的情况,即τ值越大,衰减越慢;τ值越小,衰减就越快。
实际上,超高压输电线路的导线截面加大,电阻也会出现下降的情况。所以在超高压输电线路上发生故障时,因为L/R比值大,就极其容易使短路电流直流分量衰减时间常数τ较大,进而延长短路的时间,最终也会严重影响到相位比较式保护和距离保护的正确工作。
1.3影响因素之并联电抗器
超高压线路两端的并联电抗器,它主要是为了补偿线路分布电容,进而限制过电压,最终减小单相重合闸过程中的潜供电流。而在有并联电抗器的线路上发生故障时,其暂态过程除了受到基本直流分量的影响之外,还会受到电抗器产生的附加直流分量影响。这一点从下图也能看出来:
实验也证明,电抗器等值阻抗时间常数很大,所以,附加直流分量比基本直流分量衰减得也就会更慢。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而当并联电抗器接于线路侧时,线路故障切除后,分布电容和电抗器将产生数秒钟振荡衰减放电电流,最终影响本线路保护和重合闸工作,甚至还会对相邻线路产生干扰。
二超高压输电线路通道保护的有效建议
2.1提高对超高压输电线路通道保护重要性的认识
从目前看,我国的超高压输电线路的应用和推广都获得了比较良好的发展,相应的,也对其保护工作的开展提出了更多的建议,不过,在部分技术手段的应用上依旧还是存在诸多的问题。尤其是随着输电系统规模的不断扩大,输电电压等级也得到了不断的升高,为此也引起了一些快速控制的技术手段,而一旦这些问题出现了,就极其容易导致大面积的停电。
在此现状下,作为保护区的相关技术人员,首先就要在思想意识上对其加以重视,进而不断提高自身的专业素质和技术水平,只有真正意义上意识到超高压输电线路通道保护的重要性,最终才能与有效确保我国电力系统实现更加稳定且安全的运行。
2.2选择更加具有可靠性的保护设备
众所周知,超高压输电线路通道的保护工作是一项非常复杂和系统的工程,只有根据现实需要采用相对科学的技术手段,才能实现最终的保护效果。通过研究调查发现,在具体保护过程中,为了避免保护设备出现错误的动作,选择一套可靠的工作原理,并且采用比较可靠的工艺技术等,并在保护设备内部的同时增加一些必要的监视措施也就显得尤为必要。
除此之外,对于超高压输电线路也要做好双重保护工作,按照相关规定,一般一条超高压输电线路应该要配置两套保护方案,即主保护与后备保护。只是在按照方案做事的时候,除了要满足保护工作的基本要求以外,还要选择科学的工艺技术,比如:监视与闭锁措施,因为只有这样,才能最大限度地保证输电线路的正常运行。
2.3安装可控放的电避雷针
在输送电力资源的过程中,特别容易产生超高压,而一旦遭遇雷雨天气,则会很容易受到雷击,这不仅会造成财产上的损失,而且还会出现非常危险的状况。因此,在塔顶安装可控放电避雷针无疑是最有效的办法,而这样也更能够避免雷电对超高压输电线路造成破坏这一情况的出现。
通常,杆塔都处于一个比较高的位置上,而输电线路与其还有一段很长的保护距离,所以只要将避雷针安放在杆塔的顶部,当遭受雷击的时候,导线就会将电流导入地下,从而也更能有效避免因雷电出现而对高压电线所造成的冲击,与此同时,考虑到避雷针还具有可控放电的功能,所以类似于反击,跳闸等这一类情况都不容易产生,进而也更加有效保证了超高压输电线路的正常运行。
三结语
目前,超高压输电线路正处于大力发展阶段,在对其通道进行保护的时候也相应出现了一些新的系统技术问题,比如:系统规模的扩大、电压等级的升高等都会使电网过电压、电压崩溃、大面积停电等问题变得更加突出。本文对其影响因素进行了分析,并为此也提出了有效的解决对策,也是为了促使我国的输电系统因此变得更加完善。
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论文作者:候继
论文发表刊物:《知识-力量》2017年8月上
论文发表时间:2017/9/8
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