淺談電氣運行中的高壓線路保護(hù)問題

李海峰

【摘要】高壓線路作為我國配電線路的主要線路之一，有著不可推卸的責(zé)任去承擔(dān)用戶供電穩(wěn)定與安全。為實現(xiàn)用戶用電的穩(wěn)定與安全，電力部門積極安排工作人員檢修相關(guān)設(shè)備，針對相應(yīng)的風(fēng)險隱患采取可行的措施，以達(dá)到更好地履行社會職責(zé)和提升國民生活幸福水平。本文通過探究高壓線路輸電線路各方面的故障，工作人員針對相應(yīng)故障采取合理檢修對策進(jìn)行了探索與分析。

【關(guān)鍵詞】電氣運行；高壓線路；保護(hù)

高壓線路的優(yōu)點包含較大的載容量、較遠(yuǎn)的傳送距離、可調(diào)節(jié)功率等，正因如此，我國電力系統(tǒng)中越來越廣泛的應(yīng)用此種線路。高壓直流輸電線路運行過程中，繼電保護(hù)具有十分重要的作用，有利于保證其運行的穩(wěn)定性及安全性，但由于我國尚未完全獨立的研發(fā)相關(guān)技術(shù)，還一定程度的依賴國外技術(shù)，需在明確影響高壓直流輸電線路繼電保護(hù)影響因素的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步的深入研究，開發(fā)出更多適合我國高壓直流輸電線路運行狀況的繼電保護(hù)技術(shù)，促進(jìn)電力系統(tǒng)的繁榮發(fā)展。

一、影響高壓線路繼電保護(hù)的相關(guān)因素

（一）過電壓

故障發(fā)生在高壓直流輸電線路中后，會延長電弧熄滅時間，嚴(yán)重時，甚至導(dǎo)致不消弧問題出現(xiàn)，受到電路電容的影響，兩端開關(guān)斷開時間并不一致，造成行波來回折反射，使整個系統(tǒng)的運行均受到極大的影響。

（二）電容電流

高壓直流輸電線路的特征主要體現(xiàn)在三方面：（1）較大的電容；（2）較小的波阻抗；（3）較小的自然功率。為使高壓直流輸電線路能夠平穩(wěn)、安全運行，必須要科學(xué)合理補(bǔ)償電容電流。另外，因分布電容會產(chǎn)生相應(yīng)的影響，故障一旦發(fā)生在線路運行中后，可改變故障距離與繼電器測量阻抗間所具備的線性關(guān)系，變成雙曲正切函數(shù)，導(dǎo)致傳統(tǒng)繼電保護(hù)措施無法再繼續(xù)使用。

（三）設(shè)備潛在隱患

高壓線路涉及的電氣設(shè)備較多，由于一部分工作人員對待工作的嚴(yán)謹(jǐn)性不夠，以致工作人員在施工過程中不能夠完全按照相關(guān)的規(guī)章制度去實施，所以造成電氣設(shè)備安裝不符合標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)備運行的過程中，質(zhì)量問題逐漸顯現(xiàn)，從而導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)短路，燒毀現(xiàn)象。

二、高壓線路中常用的繼電保護(hù)技術(shù)

（一）行波保護(hù)

直流輸電過程中，主保護(hù)措施即為行波保護(hù)，其保護(hù)原理如下：線路發(fā)生故障時，故障點會將反行波傳播到線路兩端，而行波保護(hù)通過對反行波的識別，判斷故障相關(guān)情況?，F(xiàn)階段，利用行波保護(hù)技術(shù)保護(hù)高壓直流輸電線路時，多采用兩種方案，一種為ABB方案，此種方案的故障檢測利用極波進(jìn)行，同時，故障級通過地模波確定；另一種為SIEMENS方案，其中方案的啟動判據(jù)采用電壓微分，且故障確定方法為觀察反行波在10MS內(nèi)的突變量。由上述敘述可知，這兩種方案采取不同的檢測方式，效果上也存在一定的差異，因微分環(huán)節(jié)存在于SIEMENS方案中，所以檢測速度相對慢于ABB方案，但也正是因為存在此環(huán)節(jié)，使的SIEMENS方案具有更好的抗干擾能力。不過，這兩種方案均存在一定的不足之處，如不具備足夠的耐過渡電阻能力、采樣要求高、缺乏良好的抗干擾能力等。

（二）縱聯(lián)電流差動保護(hù)

在高壓直流輸電線路中，縱聯(lián)電流差動保護(hù)屬于后備保護(hù)方案，原理是通過雙端電氣量促進(jìn)絕對選擇性實現(xiàn)，根據(jù)設(shè)計，高阻故障切除為其唯一作用。從現(xiàn)有縱聯(lián)電流差動保護(hù)來看，因?qū)﹄娙蓦娏鲉栴}并未作出完全的考慮，差動判據(jù)僅采用電流兩端的加和，導(dǎo)致等待時間比較長，相對動作的速度并不快。例如縱聯(lián)電流差動保護(hù)的SIEMENS方案，故障初期時，具有較大的電流波動，差動保護(hù)會具有600ms的延遲，同時，差動判據(jù)自身存在的延遲有500ms，也就是說，差動動作至少要在故障發(fā)生1100ms后才會出現(xiàn)，而在此期間內(nèi)，故障極直接閉鎖的事故可能會發(fā)生許多次，導(dǎo)致設(shè)備無法重啟，縱聯(lián)電流差動保護(hù)的后備作用無不能完全的發(fā)揮出來。為使此種保護(hù)技術(shù)保護(hù)效果的增強(qiáng)，可從多個方面進(jìn)行改進(jìn)工作，如補(bǔ)償電容電流，促進(jìn)差動保護(hù)靈敏程度提高；升級高頻通道，變?yōu)楣饫w通道，加快保護(hù)動作速度等。

（三）保證設(shè)備質(zhì)量，減少自身隱患的可能性

在巨大的電力系統(tǒng)下，不僅要考慮電力設(shè)備的質(zhì)量也要考慮同等質(zhì)量下的經(jīng)濟(jì)效益，還有一定的性價比。這樣才能在保證經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)下，提升電氣設(shè)備的質(zhì)量。需提及一點的是線路應(yīng)該盡量采用環(huán)網(wǎng)接線或環(huán)網(wǎng)開關(guān)。而且在選用設(shè)備時：一是要考慮配電線路設(shè)備的自動化，這一功能可以在線路發(fā)生故障時立即切斷線路以防止更多線路的損失。二是要考慮電力設(shè)備中警示器的采用，一旦電力設(shè)備出現(xiàn)問題，可以及時讓工作人員熟知哪個設(shè)備出現(xiàn)狀況。三是要考慮配置容量問題，這種情況就要充分考慮設(shè)備線路的負(fù)荷程度。以上三點可以保證設(shè)備的質(zhì)量問題進(jìn)而減少事故。

（四）及時采取自然災(zāi)害預(yù)防措施，減少隱患可能性

自然災(zāi)害對線路造成的危害只能通過人力去預(yù)防，人不能控制自然災(zāi)害的發(fā)生，因此采取有效地防范對策是首要任務(wù)。針對于雷擊狀況，可以通過提高絕緣子耐雷水平來減少雷擊情況。

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