特高压输电线路继电保护特殊问题的研究

王林梦 朱宗超

摘要：现如今随着我国电力系统发展不断发展壮大，在很多的地区中都设置了特高压输电线路和电力系统，这对于更好的保障电力系统和发展经济有重要的意义。现如今我国电网工程建设中特高压输电线路成为其中最为主要的网架结构形式，其具备非常低的能量损耗，同时能够传输的距离非常长，其所能够达到的电容电流都会相应有所提升，这会对继电保护产生一定程度的影响，因此本人需要对如何保证特高压输电线路中的继电保护工作进行探讨，以避免发生其他类似的故障问题，更好的维护电力系统的稳定。

关键字：特高压输电线路;电力系统;继电保护;特殊问题

1.继电保护原理与技术

1.1纵联保护技术

纵联保护的原理：纵联保护的原理是发生线路故障时，使线路的两侧发生纵向联系，进行信息交换，把其作为故障排查的主要判断依据，并且有选择的快速切出全线故障的继电保护技术。判断依据是线路两侧判别量的特定关系，也就是通过判别量的交换和与本侧判别量的对照分析，对故障发生的位置进行判断，以便区分区内故障和区外故障。纵联保护的主要方式包括锁闭式、允许式纵联距离保护以及纵联电流差动保护等。

1.2纵联距离保护技术

纵联距离保护技术的原理，纵联距离保护根据方向判别元件动作情况然后对线路两侧的故障方向进行比较，判断线路故障的具体发生位置。如果是内部故障，则线路两侧的故障方向都是正方向。反之，如果是外部故障，则必定有一侧的故障方向是反方向。纵联距离保护发挥作用的基本条件是具有明确的方向性，其能够对各种对称和不对称故障作出快速反应，能够对本线路全长进行可靠保护，并且能够对系统振动或二次回路断线采取闭锁措施。这种保护方式不受系统运行方式的变化所影响，而且能够根据不同的线路情况采用相应的动作特性。

2.特高压输电线路的特点

2.1分布电容电流

高压长线的分布电容导致对地电容的增加，这个现象在一般在高压线路上没有明显的影响，但是随着电压的不断增大，电容电流会使输电线路的电流、电压值以及相位产生畸变，并且该问题影响越来越大，影响电力的输送。

2. 2 非周期分量

在故障和操作暂态操作后，形成了衰减的非周期变量，是因为线路中的电压不能发生突变所造成的。具体来说，这样会形成持续时间较长，分量幅值较大，其具有衰减性质的低频分量。输电线路自身电感产生的非周期分量和并联电抗器产生的附加非周期变量，这两个分量会影响电流差动保护的可靠工作以及灵敏性。

3.特高压输电线路中的继电特殊保护问题

3.1暂态过程对线路保护的影响问题

线路经常处于暂态过程中的时候，经常会出现各种各样的振荡因子，而其处于稳定状态的时候，电压和电流都会出现变化，这种变化会对输电线路产生非常大的冲击，导致电阻不能有效变为零，因此此时预定的距离保护方案将不能再继续使用。由于暂态和稳态两种不同的情况而带来的变化，会使得电流难以完成突变，导致的衰减分量将会给线路造成了极大的影响。目前由于我国的电网输送能力难以满足市场的需求，因此，为了更好的促使电力行业的进一步发展，有必要加快特高压输电线路建设的进程。

3.2过电压问题

当线路处于一端投入、另一端即将断开的时候，必须要考虑到有没有超过过电压时间，而且这一过程中的自动重合闸会对过电压产生一定程度的间接影响。在单相故障中，通常都会使用三相重合闸，然而在非故障运行的状态下，这种方式也必定会产生过电压。只有不再坚持使用这种重合闸，而是选择使用单相重合闸才能避免该问题。

3.3分相电流差动保护的问题

不论是在故障状态下，还是在其他的暂态过程中，暂态充房电流都会出现很大的变化，此时将会导致高频分量的生成，更重要的是还会产生很大的高频电容电流。从原理上来看，分相电流差动纵联对于线路来说是一种非常好的保护方式，即使线路在运行过程中出现一般的系统振荡，也不会出现不良情况。

4.继电保护的策略

4.1特高压输电线继电保护配置

与以往的高压线路不同，对于特高压输电线路中的继电保护工作主要是通过对于电压不产生任何的影响作为主要的任务，然后对整个电力系统能够健康稳定的运行起到更好的保障作用。从特高压系统中的线路来看，相关的设备对于电压的承担力度都很小，因此如果发生

故障，主设备发生了电阻过大导致故障，那么整个系统将会无法正常运行，最终对电力系统经济运行产生很大的影响。

4.2纵联距离保护

纵联距离保护工作是通过对于元件发生的动作以及线路中两侧位置发生故障的方向进行判断的，通过这些信息实现对线路故障位置的判定。如果故障是发生在内部位置，那么线路两侧故障方向也就可以确定是正方向上的，如果是外部发生了故障，那么线路两侧中有一个方向发生了反方向变化。纵联距离波保护工作实现了基本条件和基础就是通过对方向的确定来实现的，然后对发生的对称或是不对称故障进行反应，保证对线路可靠性的保护工作，实现对回路断线故障的闭锁效果，对运行过程的保护通过这种方式实现，并且能够根据不同的线路情况采用相应的动作特性。

4.3纵联电流差动保护

纵联电流差动保护工作是通过对两侧中的电流相位进行比较，然后通过选择性的方式来实现对其保护共工作。一旦设备发生故障，那么如果线路两侧中发生的电流相位是一致的，可以选择保护被闭锁，如果发生相反的情况，那么就是可以判断为保护跳闸动作。

4.4自动重合闸

通过相关研究的说明以及一些文献来看，对于电压完成计算后，对于重合闸是否需要动才能够进行确定，如果需要应用重合闸，也需要将其在不能够正常使用时如何对故障进行切除等措施提前进行计算和探讨，因为在特高壓输电线路中发生故障时需要提供一定的反应

时间，因此要最快速度的启动重合闸，实现在最短时间中保护动作的完成，另外要注意检查重合闸是否正常。

结束语

国家经济的快速发展使得电力的消耗日益变大，社会对电力提出了更高的需求，但是由于我国的电力行业还处在一个初步发展的阶段，相关的技术还没有发展成熟，还面临着诸多的技术瓶颈，导致电力一时难以满足市场的需求。这就需要有关人员继续研究特高压输电线路，不断提高其继电保护技术，结合我国的情况探索出一套更有效的保护方式，将之应用于实践中，从而提高我国的电网输送能力，同时在保证质量的同时，将使用成本降到最低，使资源的合理利用实现最大化，最终促进电力行业的进一步发展。

参考文献

[1]罗小宠.特高压输电线路维电保护特殊问题的研究[U].水利与电力建设.2020 （6） ： 274.