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摘要：500kV输电线路作为超高压输电，一般作为地区内的的枢纽线路，一旦产生故障会引起整片区域的供电异常，所造成的经济损失将无法估量。因此，针对其的保护措施就显得尤为重要。自500kV输电线路投入使用以来，与之匹配的保护设备也不断更新升级，发展至今，500kV超高压电网的保护配置设备及方法已经逐步完善，其复杂程度也达到了前所未有的高度。本文在介绍了500kV线路保护升级改造重要性的基础上，针对其安全隐患及防护措施进行了进一步的分析研究，为线路保护升级改造的工作提出了一些值得参考的意见。
关键词：500kV线路；保护改造升级；防护措施
1 引言
高压输电具有输送容量大、送电距离远、线路耗损低、占用土地少等一系列优势，因此随着社会建设的发展，一大批的500kV的变电站以及输电线路陆续投入了使用。而之前建设的中高压输电线路以及与500kV超高压输电线路承接的相关线路设备就需要进行改造升级。500kV线路保护措施复杂，一条输电线路通常会有两套主保护措施，而涉及到重点单位供电的线路往往主保护措施会更多。断路器保护、母差失灵保护、高频保护一般情况下必不可少的，并且随着技术的发展，高频保护已逐渐被光纤差动保护替代。除开技术的改造与升级，在500kV线路的建设中所涉及的设备更换，例如断路器、线路检测控制装置，录波装置，以及线路的拆除与更换等操作中都存在许多安全隐患，因此，对保护升级改造的措施进行分析研究是十分有必要的。
2.500kV线路保护升级改造
500kV线路建设改造的简单示意图如图1所示。
图1.线路改造示意图
线路接入系统的方式见图1（a），图中虚线为变电站1与变电站2之间的旧运行线路，当500kV变电站3投入使用后，原先的输电线路将停运并从接点处断开，通过新建线路1以及新建线路2连接变电站3与接点;变电站3接入后，三处变电站的连接情况如图1（b），此时为了配合变电站1一变电站3、变电站3一变电站2之间新输电线路的正常使用，变电站1以及变电站2两处的旧线路保护装置需进行升级改造。
3 500kV线路保护升级改造中的安全隐患
（1）电源短路
在电网配置设备保护升级改造的更换过程中，在拆除旧保护屏前，应首先切除为保护装置供电的110V直流电源以及220 V交流电源，在保证线路断路的情况下再对旧电缆及其二次线进行拆除，如果在直流电源未完全切断的情况下进行设备拆除工作，不仅会对操作人员的生命安全造成威胁，还会造成直流接地，导致电源短路损坏危及运行设备安全；如果在交流电源未完全切除的情况下进行相关操作也会造成类似的影响;对于某些保护硬件节点处，由于测控装置所发送的信号的存在（一般条件下为100V正电），如进行带电操作也会造成直流接地等故障。
（2）断路器误动作
在超高压线路进行保护升级改造时，线路上串、并连的断路器保护装置中都设计有失灵启动回路，其作用在于线路的继保控制系统发出跳闸命令而断路器拒绝动作时，失灵起动回路会根据故障设备信息与该断路器的电流信息对断路器进行失灵判别，并在较短的时限切除同一回路下其他相关关的断路器，使停电范围限制在最小。因此当断路器因为改造升级工作而失灵时，失灵起动回路的存在会变电站端的断路器动作，从而造成双母线、主变压器、相关断路器、连接线路等发生不良现象。因此在实际的500 kV线路保护升级改造工作中，对有断路器保护的二次线进行操作时要特别注意防止断路器失灵，造成不必要的停电损失。
（3）保护屏更换损坏屏柜
在进行电网建设时，为排除外界环境对屏柜内线路的不良影响，屏柜与运行屏柜的安装必须严谨，所以一般会通过螺栓进行紧密连接。因此在进行旧保护屏的更换时，难以避免会出现震荡、摇晃触碰行屏等情况，这些都会在不经意间导致屏柜内的接线以及插件等装置接触不良，造成跳闸引发停电。
4.500kV线路保护升级改造的防患措施
(1)通过对上述线路升级改造时主要出现故障的分析，在实际的升级改造中应极力防止断路器失灵而产生的母线差动保护，同时在对相关设备进行拆除时，应用胶带缠住触发母线继电保护的端子，防止失灵启动回路的误动作，同时为了防止非专业技术人员在线路改造升级过程中误将系统启动，也应用胶带把系统启动按钮粘住，并留以明显标识，以确保相关操作人员的自身安全。
(2)500kV输电线路本身安全性能不高，如若在改造的操作过程中发生意外情况，如发生漏电、电压超过阈值等现象，后果将不堪设想。这就要求在线路保护升级改造中，相关检测装置能够及时准确地发出通知信号，目前针对此问题，在实际工作中，通常使用信号传递更快，信号衰减较弱的光纤通道来传递关键信号，以在故障发生就对异常设备进行处理，因此，监测设备的精度以及安装地点就显得格外重要，需要在丰富的理论基础上结合实际经验来进行设计。
(3)500 kV线路作为超高压线路，其在输送电能时电流也较大，如果电能的出口处如变电、配电出口发生短路，会产生很大的短路电流，通常为线路额定电流的几十甚至几百倍。这就会造成精度不高的电流互感器变比，使得电流速断保护装置无法获得真实的电路电流信息，无法进行保护动作。因此，要通过精密的计算来设计装置的触发条件，对于断路电压、短路电流的检测阈值要尽量设计的合理。
5 结束语
随着全社会现代化建设进程的加快，电力作为各行各业的能源支柱，在其重要性不断提升的同时需求量也在与日俱增。500 kV线路作为电力系统中的枢纽单位，承接特高压线路与中高压线路，不仅负责工业产业的电能供给，居民的日常用电也无法与其脱离。输电线路的保护升级改造作为提升输电性能，确保安全供电的主要手段，应不断进行技术更新。本文在简要介绍线路改造原理的基础上，针对改造升级常见的故障问题进行了分析，并给出了相关的防护措施，对于该问题的进一步研究具有一定的指导意义。
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论文作者:王磊,杜刚
论文发表刊物:《科技研究》2018年8期
论文发表时间:2018/10/22
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