特高壓同步電網(wǎng)繼電保護關鍵問題分析

摘 要：對于特高壓電網(wǎng)來說，繼電保護工作是其組織和管理工作中，最為重要的組成部分之一。基于此，本文首先對特高壓電網(wǎng)繼電保護工作中，存在的各類問題件進行了簡單概述，分析了潮流控制、線路設備和繼電保護等方面的問題；隨后，以此為基礎重點探究了特高壓電網(wǎng)繼電保護中，各項問題的解決措施。本文旨在為關注這一領域的人士，提供一些可行性較高的參考意見，優(yōu)化特高壓電網(wǎng)繼電保護效果。

關鍵詞：特高壓；同步電網(wǎng)；繼電保護

中圖分類號：TM774 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）26-0144-01

引 言

隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，以及人民生活水平的提高，社會各界對于我國特高壓同步電網(wǎng)的組織發(fā)展，和特高壓電網(wǎng)的繼電保護工作等方面，越來越關注。在社會現(xiàn)代化建設和發(fā)展工作中，特高壓電網(wǎng)的設計和應用，對城市發(fā)展產(chǎn)生了十分深遠的影響。如何分析出特高壓電網(wǎng)中，繼電保護工作存在的問題，采取更加積極有效的方法，對特高壓電網(wǎng)繼電保護問題進行解決，是相關領域工作人員的工作重點。

1 特高壓同步電網(wǎng)繼電保護存在的問題

特高壓電網(wǎng)中的繼電保護工作，在實際操作環(huán)節(jié)中，存在以下問題：

1.1 電網(wǎng)潮流控制風險問題

特高壓電網(wǎng)的建設，可以實現(xiàn)遠距離的電能數(shù)據(jù)信息傳輸工作，該項特征是特高壓電網(wǎng)的一項獨特優(yōu)勢。為了確保特高壓電網(wǎng)在應用環(huán)節(jié)中，具有較好的安全性和穩(wěn)定性，可以采取跨區(qū)域電網(wǎng)聯(lián)動控制管理的方式，對其進行合理控制。但是，在實際操作中，不同區(qū)域之間的發(fā)動機結(jié)構(gòu)存在著較為明顯的差異，不能達到理論研究中，通過調(diào)整不同區(qū)域功率的方式，降低潮流控制的風險因素。因此，當發(fā)電機組的調(diào)節(jié)能力不一致的情況下，難以實現(xiàn)各個區(qū)域電網(wǎng)潮流的協(xié)調(diào)性控制[1]。

1.2 電網(wǎng)線路設備故障問題

對于特高壓電網(wǎng)系統(tǒng)來說，系統(tǒng)內(nèi)部的電壓等級較高，并且輸電的容量較大。受到此種特性的影響，系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障問題，會造成十分嚴重的后果。比如，特高壓電網(wǎng)內(nèi)部出現(xiàn)故障，會使得發(fā)電機的擺動角度增大，使電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓發(fā)生突變現(xiàn)象。電網(wǎng)潮流在向非故障的通道轉(zhuǎn)移過程中，可能會出現(xiàn)線路負荷超載導致系統(tǒng)跳閘的情況。出現(xiàn)此類問題，都會對特高壓電網(wǎng)整體運行效率和供配電效果，產(chǎn)生十分嚴重的負面影響。

1.3 電網(wǎng)線路繼電保護問題

一般來說，特高壓電網(wǎng)的系統(tǒng)具有相對復雜的特點，并且，電壓的等級較高，會使繼電保護和安穩(wěn)裝置在配置的過程中，數(shù)量發(fā)生明顯變化。若繼電保護裝置和安穩(wěn)裝置的設備，出現(xiàn)了嚴重的故障，會直接降低特高壓電網(wǎng)，在運行環(huán)節(jié)中的穩(wěn)定性，而且還會提高電網(wǎng)運行和管理工作的風險。特高壓電網(wǎng)當中的繼電保護裝置的穩(wěn)定性風險，主要來自于保護誤動或者保護拒動。安穩(wěn)設備主要包括了低頻減負載裝置、切負荷、振蕩解列以及其他電力系統(tǒng)的自動化管理裝置。如果特高壓電網(wǎng)當中，繼電保護裝置的配置相對簡單，那么任何一條保護裝置失靈，都會造成擴大故障的影響范圍。

2 特高壓同步電網(wǎng)繼電保護問題的解決措施

根據(jù)前文的分析和論述可以看出，特高壓電網(wǎng)當中，繼電保護工作中，還存在一些問題，對此，可以從以下幾個方面著手解決。

2.1 變壓器保護措施

變壓器保護環(huán)節(jié)中，涉及到的各項社會生產(chǎn)和建設活動主體，如圖1所示。

變壓器設備在安置和應用的過程中，起到了連接上游和下游的作用。其中，上游包括了取向硅鋼片、電磁線、絕緣材料、變壓器油，下游包括了電源、電網(wǎng)、石油化工、冶金、鐵路交通和城市建設等幾個方面[2]。實施變壓器保護措施，要考慮到保護措施在各個環(huán)節(jié)中的影響。在實際的操作過程中，工作人員要明確變壓器保護工作所涉及到的不同活動主體，應用差動保護的方式，將故障處理工作的負面影響降到最低。在特高壓電網(wǎng)中，保護裝置要規(guī)避投切變壓器時，因為勵磁涌流和外部短路等原因，產(chǎn)生的非平衡電流問題。當變壓器過勵磁時不能誤動。在此基礎上，應用后備保護措施，可以將外部相間短路引發(fā)的變壓器過流問題進行處理。這一過程中，可以通過安裝同樣短路的后備保護裝置，延時跳開對應斷路器。不僅如此，該地區(qū)電力系統(tǒng)管理部門，還應用了非電量保護和過激磁保護模式。根據(jù)變壓器在本體裝備當中，各種非電量保護模式的動作特點，使兩端的斷路器發(fā)出信號，避免出現(xiàn)保護啟動失靈的問題，提高了繼電保護效率。

2.2 并聯(lián)電抗器保護措施

并聯(lián)電抗器內(nèi)部的引出線中，各種故障問題，都需要具備相對完善和快捷的后備保護裝置。如果在過電壓計算中，并聯(lián)電抗器內(nèi)部的故障切除之后，產(chǎn)生達不到標準的電壓，在此時要切除電抗器同時跳開斷路器設備。例如，我國某地區(qū)的電力系統(tǒng)供配單管理部門，根據(jù)系統(tǒng)的運行方式，明確判斷了正常運行狀態(tài)下，并聯(lián)電抗器不能投入到系統(tǒng)運行之中。但是，與此同時，工作人員還對線路的運行保護裝置跳閘時，產(chǎn)生的并聯(lián)電抗器進行了優(yōu)化設計。加工并聯(lián)電抗器當中，系統(tǒng)的電抗器，與帶有反時限或定時限特征的電流保護進行了設置，將系統(tǒng)內(nèi)部的壓力進行了釋放。

2.3 斷路器保護措施

除了前文提到的兩種方法以外，特高壓電網(wǎng)中，繼電保護問題還可以通過斷路器保護措施加以解決。斷路器保護的原理，和特高壓電網(wǎng)線路的運行原理具有相似性。失靈保護主要是通過三相和單相啟動回路的方式實現(xiàn)，相電流元件要保證在被保護元件的范圍內(nèi)故障處理具有足夠靈敏度。例如，我國某地區(qū)的特高壓電網(wǎng)規(guī)劃管理部門的工作人員，針對靈敏度不足的問題，應用了多種啟動量，確保靈敏度可以達到系統(tǒng)的保護要求。此外，當?shù)毓ぷ魅藛T，在對過電壓進行計算的過程中，對是否再用單相重合閘進行了判斷，按照兩端同時切除故障相后，再切除其他兩項的順序，可以在一定程度上，增強系統(tǒng)中，三相一次重合閘的檢驗能力。

3 總 結(jié)

綜上所述，為了提高我國供配電管理領域當中，電力系統(tǒng)的應用和發(fā)展效果，相關領域的工作人員，要重點關注到電網(wǎng)系統(tǒng)的應用模式，分析出特高壓電網(wǎng)中，繼電保護存在的關鍵性問題。在組織和管理過程中，合理地應用變壓器保護措施，并聯(lián)電抗器保護措施，可以對電路起到良好的保護作用。同時配合斷路器保護措施，能夠提升特高壓電網(wǎng)繼電保護的系統(tǒng)性與可靠性，優(yōu)化系統(tǒng)的保護效果。

參考文獻

[1]張林普.影響特高壓電網(wǎng)運行的因素分析及解決對策[J].低碳世界，2017（12）：34～35.

[2]張 軼.特高壓電網(wǎng)繼電保護的運行方式及優(yōu)化方案的探討[J].中國電業(yè)（技術(shù)版），2011（07）：64～67.

收稿日期：2018-8-1