特高压交流输电继电保护及相关问题

摘要：继电保护是保证特高压交流输电稳定、安全运行的重要措施，其在实际中可以快速地对特高压交流输电中的异常进行检测，从而在发生故障问题时能够快速地进行事故自动化反应，并对故障问题进行预警。为此在实际中需要了解到继电保护的重要性，并结合特高压交流输电的特征来分析其在实际中常见问题，以此为基础研究如何对继电保护装置进行优化，为电力系统的正常运行提供保障。关键词：特高压交流输电；输电线路；继电保护引言特高压交流输电虽然在极大程度上提升了电网的输电能力，但就相关技术应用而言，其在实际中复杂性更高，且所遇到的影响因素更多，在此情况下需要做好继电保护来为其稳定运行提供保障。本文简单地分析了特高压交流输电的特点，及其对继电保护所产生的影响，结合继电保护的要求及要点分析了在实际中主要采用的继电保护措施，探讨不同继电保护措施应用的实效性，从而对相关问题进行进一步了解。一、特高压交流输电继电保护问题分析第一，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，暂态电流都会出现很大的变化，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。第二，暂态过程对线路保护的影响。问题线路处于暂态过程中，经常出现各种各样的振荡因子，而处于稳定状态下，电压和电流都会有所变化，这种变化会对输电线路产生较大的冲击，导致电阻不能变为零，此时预定的距离保护方案将不能继续使用。暂态和稳态两种不同的情况而带来的变化，使得电流难以完成突变，导致的衰减分量给线路造成了极大的影响。第三，过电压问题。特高压交流输电过电压问题的产生会对电气元件及线路产生影响，因此继电保护通常会做出反应动作，而在雷击引起的闪络、鸟类树枝碰线等都可能引起瞬时的过电压，再次情况下需要对过电压进行计算，确认其是否超出规定要求。并且在特高压交流输电中自动重合闸也会对电压产生影响，一般情况下在特高压交流输电发生单相故障时，通常会采用三相重合闸，如果输电线路处于非故障状态下如果按照这一模式运行，就会造成线路过电压。当切换为单向重合闸时，就可以避免这一问题。二、特高压交流输电继电保护的要点及要求分析第一，选择性，选择性是指在特高压交流输电线路运行中，若是其出现短路或故障问题，通过继电保护能够及时地对故障部位进行检测，并有选择性地将故障部分从特高压输电系统中切除，从而防止其带来更为严重的恶风险隐患，并降低故障问题对特高压交流输入线路运行产生的影响。第二，速动性，特高压交流输电因其电容大、电压高等特点，因此在发生故障问题时具有较大的风险，在此情况下继电保护需要有较好的速动性，从而在发生故障时能够在最短时间内快速地对故障部位进行切除，这样可以降低对电力设备及输电线路的损坏，并为输电稳定性提供保障。第三，灵敏性，继电保护的灵敏性决定了其在故障问题发生时的反应能力，保证其具备良好的灵敏性能够最大程度地对特高压交流输电线路进行保护，对异常信号进行快速检测及反应动作，并使继电保护装置做出相应的保护措施，减小故障对特高压交流输电线路所造成的损坏。第四，可靠性，可靠性是特高压交流输电继电保护的基础要求，首先要确保其在使用中的安全性，即在特高压交流输电无异常问题时，继电保护不会产生任何反应动作，避免发生误动情况；其次是确保其在使用中的信赖性，也就是对继电保护的异常情况反应动作的基本要求，在特高压交流输电产生异常信号时能够可靠地进行反应动作，避免出现拒动情况。（一） 继电保护装置继电保护装置主要是针对电气量及其他物理量来对特高压交流输电中的元件或线路故障问题进行检测及判断，并对此进行继电保护反应动作。针对特高压交流输电的特点，其在输电的过程中由于电压极高，因此偶发电流外放的情况，因此要求合理选择继电保护装置来对输电线路进行调整，以此来对元件、线路、辅助设备等进行保护，避免电流过大而造成损坏及输电瘫痪等现象。对于继电保护装置，其主要由测量比较、逻辑分析、执行输出这单个模块组成，在继电保护装置的选择上应保证其适用于特高压交流输电线路，确保其能够灵敏地对输电异常进行反应，确保特高压交流输电的安全性。（二） 纵联距离保护纵联距离保护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。此种继电保护措施在实际中主要是以故障方向来进行判断，以异常信号反馈来进行故障反应，并对发生故障部分的线路进行闭锁，并神队特高压交流输电线路的实际运行状态来采用反应动作，从而保证对输电线路进行可靠保护。（三） 纵联电流差动保护与纵联距离保护相似，纵联电流差动保护也是一种比较特高压输电线路两侧情况的保护方法，该保护方法的原理在于对线路两侧的电流相位进行比较，根据比较结果来判定线路中故障发生位置，提高故障检修效率。如果在检测过程中发现两侧电流处于同一方向，那么这时电流传输正常，如果出现了相位相反的情况，那么可以初步判定线路中出现了跳闸的情况，需要及时控制系统内部通过电压，对其进行检修。此种继电保护模式在实际的应用中其所需的设备装置相对更为简便，并且对特高压交流输电也同样有较好的保护效果，对维持特高压交流输电线路稳定运行有着较好的作用。自动重合闸自动重合闸的应用可以有效地提升特高压交流输电运行的稳定性，并对线路故障所带来的延伸情况进行预防，特高压交流输电继电保护会在产生异常信号时对故障部位进行快速切断，其主要是针对特高压交流输电线路瞬时性故障情况进行重新合闸的设施。在实际中继电保护系统会对输电电压进行计算，并根据其所得结果进行反应动作，在达到预定时间后进行自动重合，使特高压交流输电线路恢复输电。在特高压交流输电中可以使用按重合次数进行分类的自动重合闸，这样可以在特高压交流输电发生永久性故障时，继电保护在切断故障部位后，自动重合闸不会进行过多次数的重合，保证输电的稳定性、可靠性。四、结语在特高压交流输电作为作为现今最为先进的输电技术，其在实际中极大地提升了电网的输电能力，在此情况下为了保证特高压交流输电线路的稳定，则需要集合其实际情况来合理选择继电保护技术及装置，从而对特高压交流输电线路的运行状态进行检测及判断，这样可以及时地针对其出现的异常情况来启动保护措施，降低特高压交流输电的运行风险。并且在现代化技术发展的过程中，继电保护的自动化、智能化、数字化水平不断提升，这也为其提供了优化方向，使继电保护的效能可以在特高压交流输电中得到充分地发挥。参考文献：张宁,刘静琨.影响特高压电网运行的因素及应对策略[J].电力系统保护与控制,2013,(1).109-114.王利平，王晓茹.特高压输电线路计算功率法差动保护[J].中国电机工程学报，2013,(19