高壓直流輸電線路的繼電保護技術

馬國蕾 陳艷

摘要：隨著時代的進步和發(fā)展，國家越來越重視現(xiàn)代化建設，特別是電力系統(tǒng)的建設，高壓直流輸電線路在電力系統(tǒng)中得到廣泛應用，在調(diào)節(jié)電力和完成大規(guī)模電網(wǎng)建設中發(fā)揮著重要作用。然而，在電力系統(tǒng)中，高壓直流輸電線路由于其結(jié)構復雜、電壓高、功率大等獨特的特性，在實際應用中的應用越來越多，電路損壞也屢見不鮮。基于此，加強繼電保護技術在高壓直流輸電線路中的應用，提高高壓直流輸電線路的穩(wěn)定性和安全性是十分必要的。本文分析了高壓直流輸電線路的維護，討論了繼電保護技術在高壓直流輸電線路中的應用，最后通過仿真實驗改進傳輸線性能穩(wěn)定。

關鍵詞：高壓直流輸電線路;繼電保護;技術

引言

繼電保護作為電力系統(tǒng)正常運行的重要組成部分，發(fā)揮了非常重要的作用。電力系統(tǒng)的運行分為幾個部分，每個環(huán)節(jié)都對整體的運行產(chǎn)生重要影響，當發(fā)生故障時，會危及系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性。人們的物質(zhì)生活水平關系到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，如果系統(tǒng)運行不暢，企業(yè)的經(jīng)濟利益就會受到損害。隨著高壓直流輸電線路在電力系統(tǒng)中的作用越來越大，加強繼電保護技術研究已成為運行的重要保障。

1高壓直流輸電線路維護

1.1高壓直流線路故障排除

高壓直流輸電線路維護的一個重要方面是做好高壓直流輸電線路的故障排查工作，這也是實施保護的主要目標。如果發(fā)現(xiàn)線路出現(xiàn)故障，必須及時糾正，防止短路，否則會導致輸電線路放電，電流轉(zhuǎn)化為熱能，危及公共財產(chǎn)或人身安全。如果高壓直流輸電線路未能進入正常狀態(tài)，故障點的行波可能會顯示故障位置信息。這是因為，由于行波特性不受整流控制系統(tǒng)的影響，通過分析行波信息可以準確識別輸電線路中的故障位置。如果電力傳輸載體是相同的介質(zhì)，則單位長度的電場和磁場表現(xiàn)出相同的狀態(tài)。

1.2行波相互作用分析

高壓直流輸電線路故障排除后，維修工作的重點是分析行波保護措施，以深化對輸電線路影響的研究和分析。高壓直流輸電線路的高壓控制主要依靠配電系統(tǒng)的大功率效應，但在產(chǎn)生行波的過程中，電流的變化使電路電阻發(fā)生相應的變化，從而影響行波，以上限制了線路障礙物的去除。加強行波保護動作分析對提高高壓直流輸電線路故障排除率具有重要作用。同時，高壓直流輸電線路維護的重點之一是通過行波保護減少故障類型，通過分析不同故障的行波保護動作，可以更好地維護高壓直流輸電線路，保證線路的損壞率和氧化率，保證線路運行的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

2高壓直流輸電線路繼電保護技術應用

2.1行波暫態(tài)保護

在運行過程中，當高壓直流輸電線路發(fā)生故障時，會出現(xiàn)反傳播現(xiàn)象，行波暫態(tài)保護的實施是繼電保護技術的有效應用。根據(jù)高壓直流輸電線路的運行情況，可以得出行波暫態(tài)保護包括兩種方法：ABB（AxibronBevere）和SIEMENS（西門子）。ABB是一種基于末波和峰值波理論的行波保護方法，通過應用ABB，操作人員可以在短時間內(nèi)完成高壓直流輸電線路的行波檢測。在應用中，可以以10m/s的速度檢測傳輸線中的反向行波模式變量，增強人員的把握。SIEMENS是一種基于電壓積分原理的行波保護方式，在高壓直流輸電線路發(fā)生故障時激活，可在16-20秒內(nèi)保護行波。同時，這種方法也具有很強的抗干擾能力，但與之前的方法相比，啟動時間要長一些。此外，高壓直流輸電線路行波暫態(tài)保護的應用還存在一定的弊端，先進保護技術的應用具有一定的效果。相應地，我國相關領域的專家提出了數(shù)學形狀濾波技術的組合，以提高該技術的應用，加強對傳輸線行波的保護效果。

2.2降序分段自適應匹配電路保護

降分自適應匹配電路技術的應用主要是基于不同傳輸線的電阻相同，電流通過率不同。通過計算電路功率來計算高壓直流輸電線路的結(jié)構，并在此基礎上分析高壓直流輸電線路的工作環(huán)境，得到自適應系統(tǒng)變化，進而

得到輸電線路的自適應系統(tǒng)。匹配電路靈敏度，計算電路結(jié)構元件，實現(xiàn)高壓直流輸電線路的繼電保護。在計算傳輸線電流和電阻的過程中，需要充分考慮電路內(nèi)外的差異，并結(jié)合起來對電路進行詳細的研究。應用降段自適應匹配電路保護技術時，應簡化設備，控制短路，保證分線精度，達到保護目的。由公式可以得到NP形式的電壓力F*，可以有效減少短路情況的發(fā)生，實現(xiàn)線路保護。同時，高壓直流輸電線路可以使用以下公式進行拆分：具體而言，電阻（）與傳輸線（k）匹配。F（j）是上面有j的F的值，F(xiàn)*（k）（j）是第k步后近似函數(shù)F*的j值，Ej（k）是前兩步的差值.從等式可以看出，傳輸線的長度不同，電流縮減段的通過率也不同。遞減自適應匹配電路保護的應用，可有效降低高壓直流輸電線路的電流通過率，有效防止短路的發(fā)生。

3高壓直流輸電線路繼電保護設計原理

3.1備份保護

在繼電保護設計過程中，對后備保護的需求非常重要。因此，在后備保護的基礎上，電力設計和技術人員應更多地關注電力系統(tǒng)控制問題，當電力系統(tǒng)控制問題發(fā)生時，必須嚴格控制高壓直流輸電線路兩端的誤差，這樣可以更好地實現(xiàn)高壓直流輸電的穩(wěn)定運行。

3.2輸電線路主保護裝置設計

在設計過程中要小心區(qū)分保護裝置。在整個設計過程中，需要加強對保護裝置的理解。例如，在運行高壓直流輸電系統(tǒng)時，需要保證運行環(huán)境的安全性和可靠性，在劃分范圍內(nèi)應加強設置保護裝置。相電流差動鈴保護進行相電壓補償，鈴保護用于實現(xiàn)高壓直流輸電的繼電保護。

3.3注意自動重合閘問題

在高壓直流輸電繼電保護過程中，設計人員必須嚴格遵守自動重合閘繼電器的設計要求，科學選擇三相重合閘和單相臨界閘門的應用方式，以達到最佳設計和運行狀態(tài)，達到了高壓直流輸電系統(tǒng)繼電保護的目標。

4實驗論證與分析

通過仿真實驗驗證繼電保護技術應用于高壓直流輸電線路的有效性并與現(xiàn)有保護方法進行比較的結(jié)果。采用不同的電阻來控制高壓直流輸電線路中的電流以獲得實驗數(shù)據(jù)。高壓直流輸電線路采用常規(guī)保護方法在相同電阻下的應用中，通過電流遠高于繼電保護方法，兩者差距最大，尤其是電阻為50時。這表明繼電保護技術在保護高壓直流輸電線路方面具有更高的效率。

結(jié)論

建設電力系統(tǒng)最重要的目標是保證供電的可靠性。加強高壓直流輸電線路繼電保護技術的應用，可以減少電力系統(tǒng)在長期高電壓、大功率輸出條件下的短路和線路損壞，保持運行的穩(wěn)定性和安全性。

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