特高压输电系统过电压限制分析

李 伟,张钧介

（国网江苏省电力公司检修分公司特高压交直流运检中心,江苏南京,210000）

特高压输电系统过电压限制分析

李 伟,张钧介

（国网江苏省电力公司检修分公司特高压交直流运检中心,江苏南京,210000）

本文介绍了特高压输电系统过电压问题，并从特高压输电系统过电压以及工频过电压两个问题出发，给出了具体的过电压限制策略。

高压输电系统；过电压限制；分析

0 前言

特高压输电系统在提高了电压等级的同时，使得输电效率与范围得到了优化，但过高的电压很容易引起电压限制问题，为了保证其能够与电力系统对于电压的要求相匹配，实施相应的过电压限制措施很有必要，这样才能使特高压输电系统的功能得到更好的发挥，进而为我国电网运行稳定性的提高带来保障。

1 特高压输电系统过电压问题

特高压输电系统的供电原理与传统线路的供电原理相同，均需要通过断路器以及电容器的作用来实现供电，在上述过程中，会发生电磁转换的现象，如电磁转换能够顺利实现，则过电压问题不会发生，反之，电磁能量则会聚集在线路中，导致电压过高的问题出现。由于特高压输电系统的电压等级较传统线路高，因此一旦发生了过电压，其影响也相对较大。

总的来说，特高压输电系统过电压主要分为两种形式，一种为暂时过电压，另一种为内部过电压。不同的过电压对电网造成的影响程度不同，其解决方式也有所不同。通过对特高压输电系统电压特点的分析，我国对其过电压问题提出了一定的限制标准，从母线侧的过电压到操作过电压，均提出了具体要求，其中，前者应控制在1.3pu的范围内，而后者则需要控制在1.6pu的范围内。为了保证达到上述要求，必须针对特高压输电系统提出一定的过电压限制措施。

2 特高压输电系统过电压限制策略

2.1 特高压输电系统过电压限制方法

特高压输电系统过电压限制应从避雷器的使用以及断路器的设置等方面出发来实现。

2.1.1 避雷器

避雷器一般为金属材质，实践证明，将其应用到特高压输电系统中，能够达到较好的过电压限制效果。存在一部分过电压限制方法，在限制过电压的同时，会产生过度的电压动态，进而对电力系统造成其他方面的不良影响。相对而言，避雷器的应用则不会存在上述问题，且能够达到无间隙保护的目的。为了保证避雷器的应用能够达到更好的过电压限制效果，应在将其具体投入使用之前，采取试验的方式确定有关参数等问题，这一点十分重要。

2.1.2 断路器

除避雷器之外，断路器的应用也能够达到过电压限制的目的。实践证明，将断路器应用到特高压输电系统当中，能够使电压合闸保持零点左右的操作，在此基础上，电压的升降幅度也就能够得到控制，电压基本趋向于平稳。采用这一方法实现过电压限制的优势在于具有较高的精确度，但就目前的情况看，这一方法的应用范围相对较小，仅仅在系统的特殊部分有所应用，是否应将这一技术的应用范围扩大，仍有待进一步的研究。

2.1.3 断路器与合闸电阻的综合

短路其与合闸电阻的综合同样可以达到过电压限制的目的。为保证限制效果，因此首先明确合闸次序，同时将两次合闸之间的时间控制在一定范围内，以使电压能够平稳下降，解决过电压问题。除上述方法外，还可以将电抗器应用其中，其高电压限制效果同样较好。

2.2 具体操作过程

高电压限制应遵循以下操作过程：

首先，应做好仿真试验。

其次，应通过仿真试验确定实际操作过程中应采取的措施。

最后，应在上述基础上，合理应用操作方法，提高限制操作的精确程度。

以合闸过程为例，应在仿真试验的基础上，得出合闸电阻与电压幅值之间的关系，并找出两者之间变化的规律，当确定两者呈反比关系时，变能够确定具体操作方法，即通过提高合闸电阻值，降低电压幅值，最终应根据上述步骤，完成过电压限制操作。

3 特高压输电系统工频过电压限制策略

工频过电压的特点在于具有一定的持续性，即非暂时过电压，一旦发生这一类型的过电压问题，电网受到的影响更加严重。

为了解决这一问题，采取合理措施很有必要。对此，应考虑应用以下方面措施：

首先，工频过电压较大的破坏力与其持续过电压的特点存在联系，解决了持续性的问题，便能够在一定程度上减少过电压的危害，为了达到这一目的，可以在线路两端设计联动跳闸，实践证明，这一措施在解决工频过电压方面效果较好。

其次，使用避雷器同样能够解决工频过电压的问题，但由于避雷器对于暂时性过电压限制效果较好，因此在解决工频过电压问题时，要配合设计联动跳闸的方式来实现。

最后，在特高压输电系统过电压限制过程中，应注意有关绝缘方面的问题，要将绝缘理念渗透到过电压限制措施之中，以提高限制水平。

过电压限制措施能够起到一定的限制效果，但鉴于导致过电压问题出现的原因的复杂性，为了最大程度的避免系统运行情况受到影响，还必须重视对系统的维护，要在固定的时间内展开维护工作，以降低故障发生的几率。

4 结论

特高压输电系统在运行过程中容易出现过电压的问题，由此导致的电力系统功能无法顺利发挥，会对用户用电过程造成严重影响。根据过电压表现形式的不同，应采取不同的限制措施，并遵循相应的操作流程，以为限制水平的提高提供基础性的保证。需要注意的是，限制措施无法达到从根本上解决过电压问题的目的，因此必须重视维护工作，降低过电压问题的发生几率，提高系统运行的稳定性。

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Over voltage limit analysis of UHV transmission system

Li Wei,Zhang Junjie
（State Grid Jiangsu electric power company maintenance branch UHV AC and DC Inspection Center,Nanjing Jiangsu,210000）

This paper introduces the overvoltage of UHV transmission system,and from the UHV transmission system over voltage and power frequency over voltage two problems,given the specific over voltage limit strategy.

high voltage transmission system;over voltage limitation;analysis