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

蒋高峰 左威

国网上海市电力公司超高压分公司 上海 200063

摘要：随着时代的进步和发展，国家越来越重视现代化建设，尤其是电力系统的建设。高压直流输电线路广泛应用于电力系统，在调节电力和完成大容量输电方面发挥着重要作用。然而，在电力系统中，随着高压直流输电线路应用程度的不断提高，以及其自身结构复杂、高电压、大功率等特点，在实际应用中经常发生线路损坏的情况。因此，有必要加强高压直流输电线路继电保护技术的应用，提高高压直流输电线路的稳定性和安全性。通过对高压直流输电线路维护的分析，探讨了高压直流输电线路继电保护技术的应用，最后通过仿真实验验证了高压直流输电线路继电保护技术的应用可以有效减少线路故障，提高输电线路的稳定性。

关键词：高压直流输电线路；继电保护；技术

引言

继电保护作为电力系统正常运行的重要环节，起着非常重要的作用。电力系统运行分为许多部分，每个部分都对整个运行有重要影响。如果出现故障，将危及系统运行的安全稳定。人民的物质生活水平关系到电力系统的安全稳定运行。如果系统运行不顺畅，企业的经济效益就会受损。随着高压直流输电线路在电力系统中的作用越来越重要，加强继电保护技术的研究已成为其运行的重要保障。

1高压直流输电线路的维护

1.1高压直流输电线路的故障排除

在高压直流输电线路的维护中，一个重要的方面就是做好高压直流输电线路的故障排除工作，这也是实施其保护的首要目标。一旦发现线路出现故障，需要及时解决，避免短路，否则可能造成输电线路放电，电流热变形，对公共财产或人身安全造成威胁。当高压直流输电线路在故障开始时尚未进入稳态时，故障点的行波可以显示故障的位置信息。这是因为行波的特性不会受到整流控制系统的影响，所以通过分析这些行波中的信息，可以准确找到输电线路故障点的具体位置。如果传输载体是同一种介质，那么单位长度的电场和磁场处于相同的状态。

1.2行波保护动作分析

高压直流输电线路故障排除后，其维护的重点在于行波保护动作的分析，旨在深化对其对输电线路影响的研究和分析。高压直流输电线路的高压控制主要依靠其配电系统的大功率，但在行波产生的过程中，电流的变化会导致线路电阻的变化，从而影响行波，在一定程度上制约线路障碍物的消除。加强行波保护的分析对提高高压直流输电线路的故障排除率具有重要作用。同时，基于不同故障类型的行波保护可以更好地维护高压直流输电线路。因此，高压直流输电线路维护的重点之一是行波保护，以降低线路的损坏率和氧化率，保证线路的连续性和稳定性。

2继电保护技术的应用

2.1行波瞬态保护

当高压直流输电线路发生故障时，会出现反向行波现象。为了电力系统更加安全稳定地运行，需要对行波进行一定程度的保护，实现继电保护技术的合理应用。根据高压直流输电线路的运行状况，提高行波强度有ABB和西门子两种方案。第二种继电保护措施需要基于电压积分原理，在故障发生时能启动成纹波，能在20s内保护行波，最快可达16s。第二种继电保护措施具有抗干扰性。在运行第一个继电保护措施的过程中，从应用塑膜波和极波检测原理的角度进行行波保护。运行中，10m/s内的图形变量可以有效检测，逆行波图形变量可以完全掌握。在特殊情况下，电流映射变量和差动启动也可以应用于反向行波变量的识别。在应用继电保护技术的过程中，行波保护功能还存在一些缺陷，如低阻抗过渡。同时，在构建继电保护措施的过程中，基础理论和体系的不完善对相关技术的应用产生了不利影响。为了提高我国高压直流输电线路行波保护的应用效率和质量，专家学者提出结合数学形态学滤波技术改进和完善其应用功能。

2.2差动欠压保护

欠压差动保护是一种重要的继电保护措施。在应用过程中，需要明确电压微分值和电压幅值水平，以便更好地利用。在运行过程中，实现了对主体的有效保护，发挥了一定的作用。目前差动欠压保护有两种方案，ABB和西门子。电路中的差动欠压保护是对电压差和电压电平的检测。保护措施运行时，电压差达到20m/s的上升延迟，电压变化过程中出现上升沿宽度。在未达到某一标准的过程中，保护措施的后备保护功能可以充分发挥，但保护技术在应用过程中没有过渡电阻效率。与行波保护相比，这种保护更灵敏，但动作速度稍慢。

2.3低电压保护

欠压保护是高压直流输电线路运行中常用的继电保护措施。这种保护措施可以检测电压幅值变化的大小并合理应用。在欠压保护过程中，会面临不同的保护对象。该保护措施将联通线低压和机控低压连接起来，充分发挥了保护功能。使用机控低压可以保证较低的保护整定值。如果线路运行过程中发生故障，可以及时闭合故障极。在故障的影响下，线路的低电压会重新启动程序，从而保护线路。在应用欠压保护措施的过程中，系统结构过于单一，判断依据不科学，导致工作人员无法合理判断故障位置和原因，影响后续检修维护工作。

2.4加强电力工人的技术升级

在对高压直流输电线路继电保护技术的探索和分析中，我们不能忽视人员素质的提升，这关系到工程建设的实施程度。在高压直流输电线路的建设过程中，需要更多的专业技术人员来铺设线路，提高电力线路的安全度，减少后续的安全隐患。同时，在电力工程维护过程中，需要具有专业知识的技术人员指导工作。继电保护装置的创新应用将淘汰一批不熟悉新技术的电力系统维护人员。在人员创新方面，要加强员工的专业素质培训，增设专业继电保护课程，提升员工素质。在我国，电力系统通用型人员较多。工作过程中专业化人才少，缺乏专业的系统提升，不利于我国电力行业的创新升级，也不利于我国电力企业与国际接轨，在国际市场上占有一席之地。

2.5纵联电流差动保护

为了保护高压直流输电线路，更好的选择是在纵联电流运行期间应用差动保护。不过只要它位置好，对失败反应慢就没事。在高阻故障中，由于影响因素复杂，电流差动保护与电压变化的关系需要进一步优化。优化将提升电流差动保护的价值，降低保护措施的误动作率。

结语

综上所述，目前高压直流输电线路的继电保护还存在一些问题，如灵敏度低，影响电力系统的稳定性。因此，为了满足继电保护的需要，在电力系统运行维护过程中，相关技术人员应注意现代继电保护技术的应用，如行波暂态保护技术和差动欠压保护技术等。以便发现和解决继电保护中存在的问题，提高保护的可靠性，使直流系统更加稳定。

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