崔華棟

摘要：近幾年，我國不斷加快高電壓技術的開發(fā)與應用，但是盡管如此，在研究其應用方法的時候也遇到了很多難以解決的問題。文章就高壓直流輸電線路的保護及其校驗分析進行了探討，并提出了行管的判斷依據來進行措施研究，旨在從原理的角度出發(fā)來尋求更為有效的高壓直流輸電線路保護方法。

關鍵詞：高壓直流輸電線路；保護動作；檢驗方法；行波保護；高電壓技術 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM773 文章編號：1009-2374（2015）35-0121-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.35.060

最近幾年，國內外的電力技術都在不斷發(fā)展，尤其是高電壓技術的應用。從某種程度上來看，高電壓技術的廣泛應用一方面能夠直接凸顯出我國電力技術的發(fā)展，另一方面還能加快我國的社會經濟效益的發(fā)展，但是在發(fā)展過程中存在的問題也是比較棘手的，尤其是高電壓直流輸電線路的保護。我國的電力技術人員一直在致力于研究提升高壓直流輸電線路的運行方式，并就此提出可靠性的解決措施，最根本的目的就是制定出科學可行的方法來保護高壓直流輸電線路。

1 高壓直流輸電線路的保護動作

導致高壓直流輸電線路出現故障的原因很多，其中就有雷擊時造成的線路桿毀壞、絕緣受到影響之后導致的閃絡放電、高阻或者是直流線路出現接地現象、直流線路與交流線路發(fā)生了碰線現象等。這些情況的出現都會對高壓直流輸電線路造成影響。為了有效避免這類事故的發(fā)生，技術人員要不斷研究出相對應的保護動作，從而對線路行程進行更好的保護，避免因電力事故而產生較大的安全事故及人員傷亡。

目前我國使用較多的系統(tǒng)主要是由西門子、AAB兩家公司所提供的高壓直流保護技術。其中ABB公司所提供的保護系統(tǒng)主要是電壓圖變量保護、行波保護兩種。而西門子公司的技術則相對完善，它集成了三套功能相同的保護系統(tǒng)，如果出現兩套以上保護系統(tǒng)同時產生動作的情況，它就會在第一時間反應并保護系統(tǒng)出口并重啟直流線路功能，即人們常說的三取二原則。就整個西門子公司所提供的保護系統(tǒng)來看，它主要有縱差保護、微分欠壓保護及行波保護三類。但需要注意的是，從整體上看西門子公司與ABB公司的保護技術的確存在一定差異，但二者在主要保護動作上的設置均涉及到了行波保護，它作為高壓直流輸電線路保護最為根本的目的實際上只需要對直流線路上的接地故障加以檢測即可，其特點主要在于檢測速度快、可靠性高、準確度高。在保護動作發(fā)生前，直流線路出現故障其線路必定會產生行波，然后通過保護動作控制直流電壓下降，最后在整流側直流過沖之后檢修電流控制器，不僅如此，通過直流線路上的故障檢測還能夠使得逆變側直流電壓得到降低，確保處于穩(wěn)定狀態(tài)。

2 高壓直流輸電的線路保護動作判斷及分析

現階段我國在直流線路保護方面所應用的安全措施較多，但為進一步提升電力工作人員對高壓直流輸電線路的保護動作判斷與分析，本文就西門子公司及ABB兩家公司的保護動作做出具體分析，從而為日后遇到相關線路保護的時候能夠選取最為適合的保護動作。

2.1 西門子公司的直流線路保護動作判斷

西門子公司的行波保護選用的等值間計算是及，這兩種計算方式用來檢測線路故障是比較有效的，能夠在發(fā)生故障之后迅速構成有效的線路保護。其中，主要的判斷依據是因為，在比給定的定值大的時候，將故障之前的與發(fā)生故障之后的兩者之間的差值來進行10ms的積分，當所得出來的積分比定值要大的話，將會延緩6ms之后再發(fā)出行波保護動作信號。一般在行波保護之后的一部分后備保護的微分欠壓保護、縱差保護中，微分欠壓保護的保護方式是在檢測直流電壓、電流的時候利用微分與欠電壓兩者相互結合的方式進行比較準確的保護動作，一般就是為了更好地將故障的原因區(qū)分清楚，比如故障到底是整流站故障還是直流線路故障。同時，在對進行測量的時候，當所測得的值是比較高的正值的時候，故障一般是發(fā)生在電流互感器的線路側的，若是測得的值是比較高的負值時，那么發(fā)生故障的位置一般是在直流場內部。

另外，縱差保護一般是用作在高租借地故障保護中的，一般的方式是通過測量及其比較兩站的極限電流出現的時間差進行延時補償的保護方式，這時候所選擇的主要判定的依據就是。

2.2 ABB公司的直流線路保護動作判斷及分析

我們常說的行波保護就是指在高壓直流線路中出現對地短路故障的時候，換流站通過檢測極波變化來檢測直流線路的故障，然后再采取措施進行保護的方法。選用沖擊電流與地模波的關系能夠準確地判斷出發(fā)生故障的地方。

一般情況下，要想在進行電壓突變保護的時候有效地防止錯誤動作的發(fā)生，就需要在基本的判斷邏輯中引入對直流線路電流I的判斷，也就是說，當線路中出現故障的地方是在線路的內部的時候，就要在故障點之后的線路電流中的△I進行處于正向的增量。

ABB公司在提供的線路保護動作中，除了有上述所講到的方法之外，還有直流線路的低電壓保護、延時動作保護的差動保護等其他的一些后備保護方法。這些所有的保護方法都有一個共同的目的，那就是要能夠確保直流輸電線路是安全、可靠且穩(wěn)定有效的。

2.3 對直流線路保護配置的建議

2.3.1 對行波保護及其微分欠壓保護軟件升級。如圖1所示，微分欠壓保護軟件實現線路保護原理圖。在升級行波保護及其微分欠壓保護軟件的時候，能夠有效地增加保護裝置對自身的相關電壓及其電流值的有效錄波。錄波功能主要是在縱差保護動作之后進行，并且錄波功能能有效地發(fā)揮功效。

2.3.2 改造外部故障錄波系統(tǒng)。相關的技術人員要注意在進行軟件更新的時候對外部的故障錄波系統(tǒng)進行有效的改造，并且其周期不能斷，要持續(xù)進行。最好是能使其與SIMADYN D裝置采用一個同等的周期，只有這樣才能更加有利地保護線路安全，進一步通過錄波來分析故障原因。

2.3.3 直流線路保護系統(tǒng)的軟硬件應該及時改造。前面我們所提到的“三選二”原理是比較重要的，同樣的在對直流線路保護系統(tǒng)的軟硬件改造過程中，也要遵循這一邏輯，也就是說無論是哪一種保護動作，都應該在第一時間內觸發(fā)外部故障錄波系統(tǒng)，以便在第一時間采取保護措施。當前我們所選用的配置暫時是在兩套或者是以上的保護動作出口之后再來觸發(fā)外部的故障錄波系統(tǒng)，這樣的方法在無形之中增加了保護動作的繁瑣，帶來了很多不便利的地方。當只存在一套保護動作，并且還缺少錄波信息的時候，對保護裝置動作的情況分析及其判斷很難正確到位，以至于后續(xù)的保護動作也很難進行到位。

3 結語

目前，我國的高壓直流輸電線路保護的正確動作率并不是特別高，而且目前很多直流線路故障是因為直流控制系統(tǒng)響應動作，造成直流閉鎖，引起不必要的直流停運，給電網安全運行帶來重大影響。但是在整個電網系統(tǒng)中，高壓直流輸電線路的保護是非常重要的，所以針對這樣的情況，相關的技術人員在進行高壓輸電線路保護的時候要充分了解并分析清楚故障的原因，要真正地針對出現故障的地點、原因選擇真正合適的故障保護方法，也只有這樣同時才能更為有效地保護高壓直流輸電線路，才能使得社會經濟效益更大。

參考文獻

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（責任編輯：黃銀芳）