王林夢 朱宗超
摘要:現(xiàn)如今隨著我國電力系統(tǒng)發(fā)展不斷發(fā)展壯大,在很多的地區(qū)中都設(shè)置了特高壓輸電線路和電力系統(tǒng),這對于更好的保障電力系統(tǒng)和發(fā)展經(jīng)濟(jì)有重要的意義。現(xiàn)如今我國電網(wǎng)工程建設(shè)中特高壓輸電線路成為其中最為主要的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)形式,其具備非常低的能量損耗,同時能夠傳輸?shù)木嚯x非常長,其所能夠達(dá)到的電容電流都會相應(yīng)有所提升,這會對繼電保護(hù)產(chǎn)生一定程度的影響,因此本人需要對如何保證特高壓輸電線路中的繼電保護(hù)工作進(jìn)行探討,以避免發(fā)生其他類似的故障問題,更好的維護(hù)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。
關(guān)鍵字:特高壓輸電線路;電力系統(tǒng);繼電保護(hù);特殊問題
1.繼電保護(hù)原理與技術(shù)
1.1縱聯(lián)保護(hù)技術(shù)
縱聯(lián)保護(hù)的原理:縱聯(lián)保護(hù)的原理是發(fā)生線路故障時,使線路的兩側(cè)發(fā)生縱向聯(lián)系,進(jìn)行信息交換,把其作為故障排查的主要判斷依據(jù),并且有選擇的快速切出全線故障的繼電保護(hù)技術(shù)。判斷依據(jù)是線路兩側(cè)判別量的特定關(guān)系,也就是通過判別量的交換和與本側(cè)判別量的對照分析,對故障發(fā)生的位置進(jìn)行判斷,以便區(qū)分區(qū)內(nèi)故障和區(qū)外故障。縱聯(lián)保護(hù)的主要方式包括鎖閉式、允許式縱聯(lián)距離保護(hù)以及縱聯(lián)電流差動保護(hù)等。
1.2縱聯(lián)距離保護(hù)技術(shù)
縱聯(lián)距離保護(hù)技術(shù)的原理,縱聯(lián)距離保護(hù)根據(jù)方向判別元件動作情況然后對線路兩側(cè)的故障方向進(jìn)行比較,判斷線路故障的具體發(fā)生位置。如果是內(nèi)部故障,則線路兩側(cè)的故障方向都是正方向。反之,如果是外部故障,則必定有一側(cè)的故障方向是反方向??v聯(lián)距離保護(hù)發(fā)揮作用的基本條件是具有明確的方向性,其能夠?qū)Ω鞣N對稱和不對稱故障作出快速反應(yīng),能夠?qū)Ρ揪€路全長進(jìn)行可靠保護(hù),并且能夠?qū)ο到y(tǒng)振動或二次回路斷線采取閉鎖措施。這種保護(hù)方式不受系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化所影響,而且能夠根據(jù)不同的線路情況采用相應(yīng)的動作特性。
2.特高壓輸電線路的特點
2.1分布電容電流
高壓長線的分布電容導(dǎo)致對地電容的增加,這個現(xiàn)象在一般在高壓線路上沒有明顯的影響,但是隨著電壓的不斷增大,電容電流會使輸電線路的電流、電壓值以及相位產(chǎn)生畸變,并且該問題影響越來越大,影響電力的輸送。
2. 2 非周期分量
在故障和操作暫態(tài)操作后,形成了衰減的非周期變量,是因為線路中的電壓不能發(fā)生突變所造成的。具體來說,這樣會形成持續(xù)時間較長,分量幅值較大,其具有衰減性質(zhì)的低頻分量。輸電線路自身電感產(chǎn)生的非周期分量和并聯(lián)電抗器產(chǎn)生的附加非周期變量,這兩個分量會影響電流差動保護(hù)的可靠工作以及靈敏性。
3.特高壓輸電線路中的繼電特殊保護(hù)問題
3.1暫態(tài)過程對線路保護(hù)的影響問題
線路經(jīng)常處于暫態(tài)過程中的時候,經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的振蕩因子,而其處于穩(wěn)定狀態(tài)的時候,電壓和電流都會出現(xiàn)變化,這種變化會對輸電線路產(chǎn)生非常大的沖擊,導(dǎo)致電阻不能有效變?yōu)榱悖虼舜藭r預(yù)定的距離保護(hù)方案將不能再繼續(xù)使用。由于暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)兩種不同的情況而帶來的變化,會使得電流難以完成突變,導(dǎo)致的衰減分量將會給線路造成了極大的影響。目前由于我國的電網(wǎng)輸送能力難以滿足市場的需求,因此,為了更好的促使電力行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,有必要加快特高壓輸電線路建設(shè)的進(jìn)程。
3.2過電壓問題
當(dāng)線路處于一端投入、另一端即將斷開的時候,必須要考慮到有沒有超過過電壓時間,而且這一過程中的自動重合閘會對過電壓產(chǎn)生一定程度的間接影響。在單相故障中,通常都會使用三相重合閘,然而在非故障運(yùn)行的狀態(tài)下,這種方式也必定會產(chǎn)生過電壓。只有不再堅持使用這種重合閘,而是選擇使用單相重合閘才能避免該問題。
3.3分相電流差動保護(hù)的問題
不論是在故障狀態(tài)下,還是在其他的暫態(tài)過程中,暫態(tài)充房電流都會出現(xiàn)很大的變化,此時將會導(dǎo)致高頻分量的生成,更重要的是還會產(chǎn)生很大的高頻電容電流。從原理上來看,分相電流差動縱聯(lián)對于線路來說是一種非常好的保護(hù)方式,即使線路在運(yùn)行過程中出現(xiàn)一般的系統(tǒng)振蕩,也不會出現(xiàn)不良情況。
4.繼電保護(hù)的策略
4.1特高壓輸電線繼電保護(hù)配置
與以往的高壓線路不同,對于特高壓輸電線路中的繼電保護(hù)工作主要是通過對于電壓不產(chǎn)生任何的影響作為主要的任務(wù),然后對整個電力系統(tǒng)能夠健康穩(wěn)定的運(yùn)行起到更好的保障作用。從特高壓系統(tǒng)中的線路來看,相關(guān)的設(shè)備對于電壓的承擔(dān)力度都很小,因此如果發(fā)生
故障,主設(shè)備發(fā)生了電阻過大導(dǎo)致故障,那么整個系統(tǒng)將會無法正常運(yùn)行,最終對電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行產(chǎn)生很大的影響。
4.2縱聯(lián)距離保護(hù)
縱聯(lián)距離保護(hù)工作是通過對于元件發(fā)生的動作以及線路中兩側(cè)位置發(fā)生故障的方向進(jìn)行判斷的,通過這些信息實現(xiàn)對線路故障位置的判定。如果故障是發(fā)生在內(nèi)部位置,那么線路兩側(cè)故障方向也就可以確定是正方向上的,如果是外部發(fā)生了故障,那么線路兩側(cè)中有一個方向發(fā)生了反方向變化??v聯(lián)距離波保護(hù)工作實現(xiàn)了基本條件和基礎(chǔ)就是通過對方向的確定來實現(xiàn)的,然后對發(fā)生的對稱或是不對稱故障進(jìn)行反應(yīng),保證對線路可靠性的保護(hù)工作,實現(xiàn)對回路斷線故障的閉鎖效果,對運(yùn)行過程的保護(hù)通過這種方式實現(xiàn),并且能夠根據(jù)不同的線路情況采用相應(yīng)的動作特性。
4.3縱聯(lián)電流差動保護(hù)
縱聯(lián)電流差動保護(hù)工作是通過對兩側(cè)中的電流相位進(jìn)行比較,然后通過選擇性的方式來實現(xiàn)對其保護(hù)共工作。一旦設(shè)備發(fā)生故障,那么如果線路兩側(cè)中發(fā)生的電流相位是一致的,可以選擇保護(hù)被閉鎖,如果發(fā)生相反的情況,那么就是可以判斷為保護(hù)跳閘動作。
4.4自動重合閘
通過相關(guān)研究的說明以及一些文獻(xiàn)來看,對于電壓完成計算后,對于重合閘是否需要動才能夠進(jìn)行確定,如果需要應(yīng)用重合閘,也需要將其在不能夠正常使用時如何對故障進(jìn)行切除等措施提前進(jìn)行計算和探討,因為在特高壓輸電線路中發(fā)生故障時需要提供一定的反應(yīng)
時間,因此要最快速度的啟動重合閘,實現(xiàn)在最短時間中保護(hù)動作的完成,另外要注意檢查重合閘是否正常。
結(jié)束語
國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得電力的消耗日益變大,社會對電力提出了更高的需求,但是由于我國的電力行業(yè)還處在一個初步發(fā)展的階段,相關(guān)的技術(shù)還沒有發(fā)展成熟,還面臨著諸多的技術(shù)瓶頸,導(dǎo)致電力一時難以滿足市場的需求。這就需要有關(guān)人員繼續(xù)研究特高壓輸電線路,不斷提高其繼電保護(hù)技術(shù),結(jié)合我國的情況探索出一套更有效的保護(hù)方式,將之應(yīng)用于實踐中,從而提高我國的電網(wǎng)輸送能力,同時在保證質(zhì)量的同時,將使用成本降到最低,使資源的合理利用實現(xiàn)最大化,最終促進(jìn)電力行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]羅小寵.特高壓輸電線路維電保護(hù)特殊問題的研究[U].水利與電力建設(shè).2020 (6) : 274.