高压直流输电线路的继电保护技术

高压直流输电线路的继电保护技术

张弛高文远胡东星王鑫

（国网山西省电力公司吕梁供电公司山西吕梁033000）

摘要：随着中国国民经济的快速增长，对电力的需求也在不断增加。超高压输电线路已不能满足当前社会用电需求。在这种情况下，特高压输电技术得到了迅速发展，特高压输电线路的应用将有质地提高现有电网技术水平。继电保护技术是安全直接相关，电力系统的稳定性和可靠性，高压直流输电线路，提高供电可靠性，避免零部件的损坏也必须得到相应的保护技术支持，确保继电保护技术可以满足高压直流输电线路在中国，本文对特高压输电线路的一个简短的介绍，基于继电保护原理与技术分析。

关键词：特高压；输电线路；继电保护技术

引言

随着中国国民经济的快速增长，对电力的需求也在不断增加。超高压输电线路已不能满足当前社会用电需求。在这种情况下，特高压输电技术得到了迅速发展，特高压输电线路的应用将有质地提高现有电网技术水平。继电保护技术是安全直接相关，电力系统的稳定性和可靠性，高压直流输电线路，提高供电可靠性，避免零部件的损坏也必须得到相应的保护技术支持，确保继电保护技术可以满足高压直流输电线路在中国，本文对特高压输电线路的一个简短的介绍，基于继电保护原理与技术分析。

1、特高压输电线路简介

近二十年来，随着社会经济的快速增长，人们对电的需求也越来越大。超高压输电技术已经无法满足未来电力供应的需求，所以中国的特高压输电技术是电力系统发展的必然趋势。特高压输电技术的应用，既能满足电力需求增长，又能减少电网投资，优化资源配置，减少线损，提高电网运行的稳定性。特高压输电线路的优点是能进行远距离、大容量的输电。经济性好，可以节省线路走廊。但在特高压输电线路建设过程中，系统的稳定性不易解决。继电保护技术是保证特高压输电线路稳定运行的关键技术，因此研究特高压输电技术的关键是对其进行研究。只有研究更先进的超高压继电保护技术，才能为特高压输电线路的稳定运行提供保障。

2、高压直流输电线路继电保护的影响因素

2.1电容电流

高压直流输电线路的电容比较大，波阻抗很小，对整个系统影响很大。为保证高压直流输电线路的稳定性和安全性，需要及时采取有效的补偿措施。另外，在分布电容因素的影响下，如果高压直流输电线路故障，会导致故障距离与继电测量之间的关系。由于特殊的双曲正切函数，不可能采用传统的继电保护措施。

2.2过电压

如果高压直流输电线路故障，则意味着灭弧时间更长。如果时间较长，电路状态的突变更为剧烈。同时，由于电路电容的影响，线路两端的开关不能同时断开，使电流来回反射，干扰了后续的应用系统。

2.3电磁应用过程

高压直流输电线路较长，运行过程中故障分数变化较大，对高频分量的电气测量会产生严重影响。半波算法在高频分量的影响下，不能保证电流互感器在应用形式上的饱和。

3、继电保护线路设计要点

3.1线路主保护系统的设计要点

线路主保护系统的影响因素复杂而复杂。在线路的主保护过程中，需要注意的是直流输电线路的实际情况。在线路规划阶段，工人可以使用分相电流差动技术和纵向保护装置，在不同的通道上使用相电压补偿技术。

3.2线路后备保护系统的设计要点

线路后备保护系统在高压直流输电线路主保护系统中起辅助作用。在研制后备保护的过程中，首先要注意线路两端的故障排除，并密切注意接地距离与保护装置的整体配置问题。微机保护在继电保护线路设计中的应用，可以提高系统的全方位稳定性。并联电抗器保护和自动重合闸也是线路后保护系统的重要组成部分。其中，前者可在高压直流输电线路故障后触发相应的自动保护装置动作，并在故障超出线路标准时启动并联电抗器的保护动作。后者主要由单次重合闸、三相重合闸和快速重合闸组成。工作人员需要从电压水平开始，并应用不同模式的自动重合闸。例如，当过压倍数在系统允许范围内时，有关人员可以采用单一重合闸。如果电压等级超过允许范围，则工作人员需要采用三相重合闸，以提高输电线路的安全性。

4、高压直流输电线路中常用的继电保护技术

4.1行波保护

在这个阶段，基于行波保护技术的高压直流输电线路的保护，两方案的使用，一个ABB方案，同时利用极波故障检测方案，通过地面波确定故障水平；另一个是西门子的方案，采用电压差的程序开始的标准，并确定观察抗波在10ms故障突变数量的方法，从以上的描述表明，两种方案采用不同的检测方法，在效果上也存在一定的差异，因为微分环节存在于西门子的方案，使得检测速度比较慢，在ABB的程序，但它也正是因为这个环节的存在，日e西门子方案具有更好的抗干扰能力。但是，这两种方案存在着抗过渡电阻不够、采样要求高、抗干扰能力差等缺点。由于行波保护技术存在诸多问题，学者们开始了许多优化工作，如基于可靠性的优化，提出了一种基于小波变换的行波方向保护方案，并研究了极性比较原理。

4.2微分欠压保护

差动欠压保护是DC输电线路的一种主要保护方式。同时，在使用行波保护时，也可作为后备保护。检测电压差动值和电压幅值电平是保护的主要方法。从差动保护原理的角度看，欠压保护相似，ABB方案和西门子方案的测量和差分电压的振幅，和电压差值和行波保护一致，唯一的区别是延续原有6ms为20ms，因此，行波保护出口或没有适当提高差的宽度、欠压保护可以充分发挥后备保护。差分欠压保护与行波保护相比，运行速度慢，但精度明显提高。然而，它在抵抗过渡电阻方面并不理想，而且非常有限。

4.3低电压保护

低电压保护作为后备保护，主要是通过检测电压的幅值，保护工作的开展，根据需要保护的目标的不同，可分为极低电压保护低电压保护、低电压保护电路、极控制保护价值低于低电压保护电路，当该线失败极控制，低电压保护自动关闭故障极，重启和行的低电压保护。低压保护形式相对简单，但缺乏科学合理的调整依据，不利于相关人员对故障类型的判断，动作速度相对较慢。

4.4纵联电流差动保护

电流差动保护具有良好的选择性，但反应慢的故障，需要很长的时间，可以采取保护性措施，它只能用于高阻故障的保护，在这一阶段，由于多种因素的影响，导致电流差动保护不与电压相位的变化过程，经常被误操作保护措施造成的，这将导致直流输电线路继电保护的电流差动保护并没有发挥其应有的作用，但对绩效的相关工作人员也进行了改进和完善。

5、高压直流输电线路继电保护技术的改进建议

根据以上我们可以看出，高压直流输电线路的继电保护技术存在理念落后、单一的问题，装置，因此，电力企业要借鉴国外的成功经验，中继技术的第一次升级，然后完成中继设备的更新，最终构建高压直流输电线路继电保护技术的统一规范及实践。设计初期的高压直流输电线路是由继电保护与控制相结合形成的综合系统，其主要保护原理体现在闭锁和系统重启两方面。一般情况下，直流输电线路故障的主要原因是直流系统控制的影响。在继电保护技术的改进中，也要克服这一因素。

结束语

总之，继电保护技术在高压直流输电线路中起着非常重要的作用。在此基础上，提出了加强理论研究、完善继电保护设备等策略的具体对策，直接证明了研究的实用价值。因此，在相关领域的理论研究和实践探索中，本文的内容可以起到一定的借鉴作用。

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