高压直流输电线路的继电保护技术

韩慧麟

摘要：近年来，电力系统取得了可喜的发展成果，令人欣慰;高压直流输电线路的后续发展也离不开电力系统的飞速发展，具有较明显的优势。高压直流输电线路继电保护技术是高压直流输电的安全性和可靠性的保障因素。这一技术的合理应用，可以让电力系统运行的安全系数得到提升。因为整个过程受继电保护技术的影响很大，所以必须在应用过程中设立有效的保护方案。本文将以高压直流输电线路继电保护的影响因素为基础，并结合实际情况，具体分析继电保护技术的应用。

关键词：高压直流输电线路;继电保护技术;线路主保护

引言

继电保护是电力系统正常运行的重要组成部分，不仅可以促进电力系统的稳定运行，而且可以提高电力系统的安全性。电力系统的运行由多个部分组成，一旦出现某个故障点，整个系统的稳定性就会受到损害，如大规模停电和系统中出现震荡现象等。折回给我国企业和人们的正常生活带来极大的不便和损失。因此，在越来越多的高压直流输电线路应用的背景下，积极加强继电保护技术的研究具有极其重要的现实意义。

1影响高压直流输电线路继电保护的因素

1.1电容电流

由于高压直流输电线路的电容较大并且波阻抗比较小，因此其对整个系统的影响也比较大。为确保高压直流线路的供电稳定性以及安全性，就要采取有效的防控措施。如果高压直流输电线路在分布式电容的影响下发生故障，故障距离与继电器测量之间的关系就会出现改变，传统的继电保护措施将不会起到实质性的作用。

1.2过电压

如果高压直流输电线路发生故障，则说明电弧熄灯时间比较长，如果时间比较长，电路电容的因素将会受到程度不等的影响。如果交换机的两端没有同时断开，来回反射折射将不可避免地影响到后续的应用系统。

1.3电磁应用过程

高压直流输电线路一般比较长，在其供电运行时，故障分数将会发生较大变化，这就会一定程度的影响到高频分量的电气测量，进而导致半波算法不能确保其应用，在在无法保证半波算法应用，此时电流互感器就容易发生饱和现象。

2继电保护线路设计要点

2.1线路主保护系统的设计要点

在进行线路主保护工作过程中，由于线路主保护系统受到多方面因素的影响，这就要求相关技术人员要高度关注高压直流输电线路的具体情况。在线路规划过程中，相关技术人员要结合不同通道的情况，科学合理的选取相电压补偿技术或者相差电流差动技术的垂直保护装置。

2.2线路后备保护系统的设计要点

线路后备保护系统的主要功能作用是对主保护系统进行辅助，共同发挥对高压直流输电线路的保护功能。在进行线路后备保护系统设计时，设计人员必须区别出线路两端的切除故障，此外，还需要关注接地距离与相间距离保护设备的整体配置问题。在线路后备保护系统中，微机保护思想的应用有助于提升系统的整体运行稳定性。自动重合闸以及并联电抗器保护装置在线路后备保护系统中发挥着十分重要的作用。自动重合闸是由多种模式组成，其中比较常见的有：快速重合闸。单项重合闸以及三相重合闸，工作人员要结合电压情况采用不同的自动重合闸模式，如果当过电压倍数在系统的允许范围内，则可以采用单项重合闸，当电压超过了系统的允许范围，则需要采用三相重合闸以提高线路的安全性。联电抗器保护装置能够在直流输电线路发生故障后触发其自动保护装置，一旦故障超过了线路的所能承受的范围，此时系统就会启动并联电抗器，从而起到对整个高压线路进行保护的作用。

3高压直流输电线路下常用的继电保护技术

3.1微分欠压保护技术

微分欠压保护技术的应用范围比较广，适用性较强，高压直流输电线路的主保护系统以及后备保护系统都能够采用该项技术。微分欠压保护技术能够在关注电压幅值水平和电压微分数值的基础上为线路提供保护。

在当前继电保护技术方案的应用上，SIEMENS方案与ABB方案应用较为常见，同时这两项方案在其原理上也有着一定的相似之处，二者都能够在电压幅值以及电压微分测量中发挥作用。以ABB方案为例，差分欠压保护技术的应用可以充分利用该解决方案相比于其他后续产品，当达到20ms上升延迟并达到一定标准时，充分利用该解决方案的后备保护系统。微分欠压保护技术的应用能够有效提升系统的灵敏性。稳定性以及安全性。

3.2低电压保护技术

在高压直流输电线路中，低电压保护技术是一项较为常用的继电保护技术，该技术能够依据检测的电压幅值进行故障的诊断和继电保护。低电压保护技术应用过程中，要发挥出机控低电压和联通线路低电压的保护功能。机控低电压能够在故障发生时对线路进行闭锁，联通线路低电压能够在线路程序重启期间对线路进行保护。低电压保护技术的缺陷就是不能有效的对故障原因和位置进行确定，因此，在应用低电压保护技术时，要结合线路情况，辩证看待改技术的功能作用。

3.3行波保护技术

高压线路直流输电线路中，行波保护技术是主要的保护技术，一旦高压线路发生故障，对故障点到线路两端传播的反行波进行识别就能够进行故障位置的准确定位。

在采用ABB方案时，地模波和极波的主要作用是进行对故障类型以及级别的缺点。在SIEMENS方案中，电压被微分为用于判断电路系统故障的工具。SIEMENS方案和行波保护系统的集成能够使系统在1O ms内关注到反向微波分量的基础上对故障类型进行确定。对比研究两种方案，在微分链路的影响下，ABB方案的检测速度要优于SIEMENS方案。但ABB方案的抗干扰性要比SIEMENS方案相对较差。取样要求高及理论不精确和耐过度电阻能力有限等问题是上述二者的共性问题。

3.4纵连电流差动保护技术

纵连电流差动保护技术的的主要特点就是应用双端电气量从而实现绝对选择性，在此过程中，纵连电流差动保护能够起到切除高阻故障的作用。当前，纵连电流差动保护系统还存在一些问题，例如等待时间长、运行速度慢等，因此，技术人员能够使用电容电流补偿技术，从而提升差动保护的灵敏度，也可以通过区域内或区域外的电流突变差别来确定故障方向。

4结语

总之，在新时代，在社会经济持续发展的背景下，为提高电能的可靠性，我国积极开展电网建设和高压直流输电线路的有效应用，实现电力系统运行的波阻较小、传输功率大、电容量大等特点。在此过程中.对继电保护技术的要求也在不断提高，在这种情况下，本文首先讨论了影响高压直流输电线路继电保护的因素，在充分掌握它的基础上对加强继电保护技术的应用进行了有针对性的讨论。

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