高压直流输电线路继电保护技术探究论文_杨奎

高压直流输电线路继电保护技术探究论文_杨奎

云南电网有限责任公司昭通供电局 云南省昭通市 657000

摘要:现阶段,随着我国社会和经济的发展,我国电力行业正在不断进步,交流输电工程已经被高压直流输电工程所超越,并且高压直流输电应用的越来越普遍。而在电力系统实际运行过程中,经常会出现安全事故,因此,为了提高高压直流输电线路的继电保护技术,本文首先分析了高压直流输电线路继电保护技术的现状及存在问题,进而提出必要的改善措施,从而为同行业的研究提供必要参考。

关键词:继电保护;高压直流输电;技术

1引言

高压直流输电的优点很多,如传输距离远、载容量大、电网互联便捷、功率调节方便等。也正是高压直流输电的这些优点,使得其受到了越来越多的关注,且应用的越来越广泛。尽管我国是直流输电大国,但很多技术仍不成熟,还未能独立,而是要依赖外来技术的支撑。此外,由于跨区域远距离的输电特性,这就对直流输电的技术提出了更高的要求,加上直流输电的高故障性,所以,加强继电保护技术研究对于整个高压直流输电工程意义重大[1-2]。

2高压直流输电线路继电保护中存在的问题

从上世纪四十年代开始,以换流技术为基础的继电保护技术已经开始被应用于高压直流输电线路,且效果显著。现阶段,从继电保护的原理上分析,直流输电线路继电保护方面存在理论不健全、方案可靠性差等问题。其中,主保护方面存在的问题主要表现在过短的故障投入时间、整体依据不健全、过高的采样率要求、较差的灵敏度、较差的抗干扰能力等;而后备保护方面,问题主要表现在较慢的保护速度。从继电保护配置方面分析,太过单一的直流输电保护种类,可靠性没有保障,当有故障出现时,有效快速反应能力不足。交流电与直流电输电并无本质性区别,主要表现在能量集中的频带,其中实践表明,交流输电理论更完善、可靠性更高,所以直流输电继电保护可借鉴其重要经验,同时要充分考虑直流输电线路的控制特性及结构特点,保证直流输电继电保护的高效和完善。

3继电保护设计的要点及原则分析

3.1继电保护线路主保护

线路主保护受很多因素的影响,这就要求相关设计者在设计主保护线路过程中必须要充分结合实际,规划线路过程中,应该在不同通道中应用两台不同原理的装置,一套可选相电压补偿纵向保护装置,另一套可选分相电流差动纵联保护。

3.2线路后备保护

线路后备保护主要是补充主保护,在整个继电保护中起着重要作用。设计后备保护的过程中,一方面要充分考虑控制线路两端的切除故障差,另一方面要合理配置相间距离和接地距离保护装置,此外,距离保护并不仅仅局限于传统的圆形和四边形等,可将微机保护的理念植入其中,高效提升整个系统的稳定运行[3]。

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第一,并联电抗器保护。在继电保护中,并联电抗器的作用主要是在直流输电线路中有故障出现时,其自动保护装置就会被触发,如果判断的结果是故障已经超出线路所能承受的极限,并联电抗器保护就会被触发,两侧断路器将被快速断开,有效防止事故的进一步扩大,降低故障的损失和危害。

第二,自动重合闸。自动重合闸在实际应用过程中,主要分为以下几种模式:快速重合闸、单相重合闸及三相重合闸模式,不同的模式发挥的作用不尽相同。因而在实际选择过程中,应该根据电压的实际特点,选择合适的模式。

4常用的继电保护技术

经过上文所写,可以发现在高压直流输电线路实际运行过程中,继电保护技术发挥着重要的作用,该技术可以极大的提高线路运行的安全与稳定,同时还可以降低企业效益的损失,因而,下文主要介绍几种比较常用的继电保护技术。

4.1行波保护技术

在高压直流输电过程中,行波保护是一种较为有效的保护措施,其主要是通过判断故障的发生地点,从而分别向线路两端传波,进而做出故障发生地点的清楚判断。在实际应用过程中,行波保护的方案很多,主要有SIEMENS和ABB两种方案。但是,行波保护在实际运行过程中,还存在一定的干扰因素,如抗干扰能力低、采样要求高等,这就给实际的保护带来一定阻碍,因而,学者应该不断提高行波保护的研究,进行多方面的尝试。

4.2微分欠压保护技术

微分欠压保护技术主要是用来保护高压直流输电线路的正常运行,同时还可以作为一种后备的保护措施,在实际进行保护过程中,主要是通过检测电压的幅度值和电压微分数值来实现保护的目的。和行波保护不同的是,微分欠压保护技术运行过程中速度较慢,但是,可以极大的提高检测的精度。

4.3低电压保护技术

低电压保护技术作为上述两种保护技术的后备保护,其主要的工作原理是通过检测电压的幅值,来实现继电保护和故障判断的目的,在实际应用过程中,应该充分考虑上述两种保护措施的相互作用,同时,该保护技术具有效率低、选择性差等特点,需要进行充分考虑。

5结语

综上所述,随着我国社会和经济的快速发展,我国社会在发展过程中对于电能的依赖程度越来越大,高压直流输电线路在电力运行中发挥着重要作用,全文主要分析了继电保护的作用,但是,其中还需要注意多个方面的因素共同作用,全文通过对高压直流输电线路继电保护技术的研究,为同行业的研究提供了必要参考。

参考文献

[1]宋国兵,高淑萍,蔡新雷,张健康,饶菁,索南加乐.高压直流输电线路继电保护技术综述[J].电力系统自动化,2012,22:123-129.

[2]闫其尧.浅析高压直流输电线路继电保护技术[J].电子世界,2016,06:96-97.

[3]郭伟红,张磊,王萌,马晓东.高压直流输电线路继电保护技术研究[J].科技创新导报,2014,25:26.

论文作者:杨奎

论文发表刊物:《电力技术》2016年第11期

论文发表时间:2017/3/1

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