高压输电线路继电保护技术论文_许伟

高压输电线路继电保护技术论文_许伟

(江苏省电力公司靖江供电公司 江苏靖江 214500)

摘要:高压输电线路是电力输送的重要载体,是我国电力系统重要组成部分,若发生继电保护事故,将直接危及高压输电线路运行安全。本文基于以往工作实践与工作经验,对高压输电线路继电保护遵循的设计原则和继电保护技术进行了简要分析。希望通过本文论述,促进与同行之间的学习交流。

关键词:高压输电线路;继电保护;主保护;后备保护

近年来,我国供电需求量的都在增加,而高压输电线路在电力系统中广泛应用,不仅凸显了线路走廊的优势,也缓解了供电紧张问题,为地区持续供电做出了巨大贡献。但是由于高压输电线路复杂,涉及的环节多,易发生故障,需要通过继电保护技术保护输电线路的安全性与稳定性。可见,高压输电线路继电保护技术的重要意义所在,加强继电保护技术的应用,保护输电线路运行安全。

一、高压输电线路继电保护设计应当遵守的原则

继电保护是电力系统运行安全的重要保障,其自1945年提出就已经得到电力部门和企业高度关注。目前,远距离、大容量输电线路一般采用CSC-HVDC,但它易受分布式电源接入等因素限制。为了最大程度的保证电能运输的安全性,结合高压输电线路继电保护的常用方法对继电保护设计应当遵守的原则进行了分析,具体如下:

第一,主保护设计,技术人员应当多加注意综合多样化影响因素,并充分考量高压输电电路实际情况,合理选择输电线路主保护方式。而且,设计中对主保护装置进行区分。比如,第一套保护装置设定为分相电流差动联众保护,第二套保护装置设定为相电压补偿纵向保护,提高输电线路主保护装置的安全性和有效性,高效保护高压运输线路。

第二,后备保护设计,根据主保护设计,选择与之相适应的的后备保护计划,严加控制线路两端切除故障差,确保相间距离设备、接地距离保护设备的完整性,稳定输电线路运行状态。

第三,自动重合闸是高压输电线路继电保护的主要手段,要求相关技术人员高度重视自动重合闸设计。在设计过程中,从单相重合闸、三相重合闸等模式中优选出一套适合的方案,使自动重合闸设计达到最优,达成继电保护目的。

第四,并联电抗器保护能在高压输电线路发生故障情况时,迅速切断车两侧断路器,防止故障引发更严重后果。为此,应当做好并联电抗器保护设计工作,确保高压输电线路自动保护装置动作灵活,发生正确动作,避免误动或拒动,保护输电线路运行可靠。

二、高压输电线路继电保护技术

主保护、后备保护、自动重合闸及并联电抗器保护是高压输电线路继电保护的常用方法,高效保护效果已经得到大量实践证明,这是毋庸置疑的。做好高压输电线路继电保护设计工作是至关重要的,但是除了这一方面外,还应选用合理的继电保护技术,科学指导高收益输电线路继电保护设计工作。对此,综合考量以往输电线路继电保护实践,对常用的继电保护技术做了探讨分析。

(一)纵联电流差动保护技术

这一种继电保护技术采用双端电气量,有着良好的选择性,可以在输电线路故障发生后的短时间内做出有效的保护措施,在高阻故障诊断与切除中有着重大作用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是受各种因素影响,差动保护与电压变化、电容电流等问题未联系在一起,易出现保护误动。为此,今后工作中应不断提升差动保护系能。虽然这一种保护技术实际应用中存在以上不足,但由于保护动作具备较高的灵敏度,动作反应速度看,得以在高压输电线路继电保护中广泛应用。

(二)行波暂态量保护技术

高压输电线路发生故障后,不可避免的出现行波现象,严重危及输电线路运行性能。为保证整个高压输电线路工作性能,应当采用行波暂态量保护技术,用于保护行波,维护系统工作性能。从当前高压输电线路行波保护实践,暂态行波保护主要有SIEMENS和ABB两种方案。其中,SIEMENS保护方案以电压积分原理为基础,一旦高压输电线路发生故障,可以在20s内做出保护行波的动作,反应迅速,可靠性性,抗干扰性高。ABB保护方案以地膜波和极波的检测原理为基础,通过检测线路运行中的图变量来掌握反行波图变量的具体情况。在特定情况下,不仅可以有效识别反行波波变量,还能对电流图变量、微分启动等进行分析。从具体实践情况得知,ABB保护技术应用中也存在一定不足,在耐过渡电阻上表现的尤为明显。此外,这种保护技术的理论、依据不够严密,或多或少的对输电线路继电保护产生影响。在今后工作中,要想提高高压输电线路行波保护的可靠性,应将行波保护与数学形态学滤波技术联系起来,能明显提升行波保护效率,增强行波保护功能。

(三)低电压保护技术

我国高压输电线路继电保护经常用低电压保护技术,这一种继电保护技术的应用范围广泛。在输电线路运行过程中,采用的低电压保护技术充分利用了电压幅值检测工作,可以对不同对象实施保护。在应用中低电压保护将线路低电压和机控低电压保护结合,整体上提高了低电压保护功能。线路低电压保护可以在输电线路启动中实现对输电线路的保护,机控低电压保护可以在输电线路发生故障时对故障极进行闭锁,双管齐下,对线路和设备进行了完备的低电压保护。低电压保护应用效果高,设计简单,但是整定依据缺乏科学性,影响工作人员故障判断。此外,保护动作速度缓慢,有待加强。

(四)微分欠压保护技术

微分欠压保护是高压输电线路继电保护中的一种重要技术,在高压输电线路运行安全保护上起到了重大作用。微分欠压保护技术应用中以电压微分数值和电压幅值的水平为基础,充分利用了以上两种数据,不仅实现了有效的主体保护,也充分发挥了后备保护作用,很好的提高了继电保护功能。从SIEM ENS和ABB两种方案的应用实践中,微分欠压保护以电压微分和电压等为主要检测对象。以ABB为例,在保护系统启动情况下可以实现20ms的上升延时,并通过电压变化反应出,若主保护未能达到继电保护目的,该保护的后备保护功能将启动,防止系统故障危害扩大化。同行波保护技术相比,微分欠压保护技术的稳定性、灵敏性更高,但是反映速度相对缓慢,存在一定不足。

从以上探讨分析可以看出我国高压输电线路继电保护技术是较多的,各具优势,也各有不足。为优化继电保护技术,实现高压输电线路运行安全的高效保护,应加强技术研发,不断改进不足以完善技术,为高压输电线路继电保护设计提供更成熟、更系统的技术支持,奠定高压输电线路安全运行基础。

三、结语

综上所述,高压输电线路的特点及优势要求继电保护系统性能更高,不仅需要满足传统的保护要求,还要维护系统运行的安全性和稳定性,保护设备工作状态良好。为了满足这样的需要,应当科学合理的进行继电保护设计,并采用适合的继电保护技术,增强继电保护功能。目前,纵联电流差动保护技术、行波暂态量保护技术、低电压保护技术、微分欠压保护技术是我国高压输电线路继电保护中常用的技术,但是它们各存在不足,如灵敏度不高、动作速度缓慢等,需要相关科研部门加强对其相关研究工作,突破技术限制,提升高压输电线路继电保护技术水平。

参考文献:

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[4]关世照.浅析高压直流输电线路继电保护技术[J].科技风,2016,(07):12.

论文作者:许伟

论文发表刊物:《电力设备》2016年第18期

论文发表时间:2016/11/30

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