高壓直流輸電線路繼電保護(hù)技術(shù)
一,、過電壓
故障發(fā)生在高壓直流輸電線路中后,,會(huì)延長電弧熄滅時(shí)間,嚴(yán)重時(shí),,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(shí)間并不一致,,造成行波來回折反射,,是整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行均受到較大的影響。
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)較大的電窖
(2)較小的波阻抗
(3)較小的自然功率
正因此種特征,,一定程度的影響了差動(dòng)保護(hù)整定。為使高壓直流輸電線路能夠平穩(wěn)的,、安全的運(yùn)行,,必須要科學(xué)合理的補(bǔ)償電容電流。
另外,,因分布電容會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的影響,,故障一旦發(fā)生在線路運(yùn)行中后,可改變故障距離與繼電器測(cè)量阻抗間所具備的線性關(guān)系,,變成雙曲正切函數(shù),,導(dǎo)弦傳統(tǒng)繼電保護(hù)措施無法再繼繼續(xù)使用,。
三、電磁暫態(tài)過程
高壓直流輸電線路通常會(huì)比較長,,操作進(jìn)程中,,或故障發(fā)生后,高頻分量會(huì)具有較大的幅值,,此種變讓臺(tái)大幅的增加濾出高頻分量的難度,,導(dǎo)致偏差問題出現(xiàn)在電氣測(cè)量結(jié)果中。
另外,,此種狀況下也較難保證半波算法的準(zhǔn)確性,,使飽和現(xiàn)象發(fā)生于電流互感器中。
高壓直流輸電線路中常用的繼電保護(hù)技術(shù)
四,、行波保護(hù)
直流輸電過程中,,主保護(hù)措施為行波保護(hù),其保護(hù)原理如下:線路發(fā)生故障時(shí),,故障點(diǎn)會(huì)將反行波傳播到線路兩端,,而行波保護(hù)通過對(duì)反行波的識(shí)別,判斷故障相關(guān)情況,,現(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(shí),多采用兩種方案,,一種為ABB方案,,此種方案的故障檢測(cè)利用極波進(jìn)行,同時(shí),,故障級(jí)通過地模波確定,;一種為SIEMENS方案.其中方案的啟動(dòng)判據(jù)采用電壓微分,且垃障確定方法為觀察反行波在IOMS內(nèi)的突變量,。
自上述敘述可知.這兩種方案采取不同的檢測(cè)方式,,效果上也存在一定的差異,因微分環(huán)節(jié)存在于SIFMENS方案中,,所以檢測(cè)速度相對(duì)慢于ABB方案,,但也正是因?yàn)榇嬖诖谁h(huán)節(jié),使的SIEMEHS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。由于較多的問題存在于行波保護(hù)技術(shù)中,學(xué)者們開始了大量的憂化工作.如在可靠性基礎(chǔ)上實(shí)拖優(yōu)化,,將基于小波變化的行波方向保護(hù)方案提出.再如優(yōu)化靈敏度,,研究極性比較式原理等。
五,、微分欠壓保護(hù)
直流輸電線路中,,微分欠壓保護(hù)屬于主保護(hù),同時(shí),,使用行波保護(hù)時(shí),,其也作為后備保護(hù),實(shí)現(xiàn)保護(hù)的主要方式為對(duì)電壓微分?jǐn)?shù)值,、電壓幅值水平做出檢測(cè),。從保護(hù)原理上看,微分欠壓保護(hù)
相同于ABB方案及SIEMENS方案,,都是進(jìn)行電壓微分及幅值的測(cè)定,,且電壓蒲升定值一致于行波保護(hù),不同的是延長了原本的6ms.變?yōu)?0ms,,由此一來,,行波保護(hù)退出或無充足的上升沿寬度狀況下,微分欠壓保護(hù)可將其后備保護(hù)作用充分的發(fā)揮出來,,與行波保護(hù)相比,微分欠壓保護(hù)具有較慢的運(yùn)行速度,,但其準(zhǔn)確度明顯提升,,不過,在耐過渡電阻能力方面,,依然并不理想,,非常有限。
六,、低電壓保護(hù)
對(duì)于前兩種保護(hù)技術(shù)來說,,低電壓保護(hù)屬于其后備保護(hù)
手段,判斷數(shù)障及繼電保護(hù)作用通過電壓幅值檢測(cè)來實(shí)現(xiàn),。根據(jù)其設(shè)計(jì),,高阻故障發(fā)生后,行波保護(hù)與微分欠壓保護(hù)未能做出動(dòng)作時(shí),,低壓電壓保護(hù)會(huì)對(duì)其做出切除,,不過,從實(shí)際應(yīng)用狀況來看,,低電壓保護(hù)鏡配備在極少數(shù)的高壓直流輸電線路中,。
低電壓保護(hù)包含兩種,一種為線路低電壓保護(hù),,另一種極控低電壓保護(hù),,與后者相比,,前者具有更高的阿博湖定值,而且前者動(dòng)作后,,線路重啟程序會(huì)啟東,,后者動(dòng)作后,故障極被封鎖,。盡管低電壓保護(hù)具有較為簡單的原理,,氮?dú)庖泊嬖谳^多的問題,入選擇性差,、區(qū)分高阻故障不準(zhǔn)確等,。
七、縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)
在高壓直流輸電線路中,,縱聯(lián)電流差動(dòng)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)選擇性實(shí)現(xiàn),根據(jù)設(shè)計(jì),、高阻故障切除為其作用,。從現(xiàn)有縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)來看,因?qū)﹄娙蓦娏鲉栴}并未作出*的考慮,,差動(dòng)判據(jù)僅采用電流兩端的加和,,導(dǎo)致等待時(shí)間較長,相對(duì)動(dòng)作的速度并不快,。
例如縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)的SIEMENS方案,,故障初期時(shí),具有較大的電流波動(dòng),,差動(dòng)保護(hù)會(huì)具有600ms的延遲,,同時(shí),差動(dòng)判據(jù)自身存在的延遲有500ms,,也就是,,差動(dòng)動(dòng)作至少要在故障發(fā)生1100ms后才會(huì)出現(xiàn),而在此期間內(nèi),,故障極直接閉鎖的事故可能會(huì)發(fā)生許多次,,導(dǎo)致設(shè)備無法重啟,縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)的后備動(dòng)作無不能*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(gè)方面進(jìn)行整改工作,如補(bǔ)償電容電流,,促進(jìn)差動(dòng)保護(hù)靈敏度程度高,;升級(jí)高頻通道,變?yōu)楣饫w通道,加快保護(hù)動(dòng)作速度等,。
八,、結(jié)論
繼電保護(hù)技術(shù)對(duì)于高壓直流輸電線路的安全平穩(wěn)運(yùn)行來說十分重要,由于目前常用的技術(shù)手段均存在一定的不足,。我國應(yīng)加大研究力度,,研究出更為適合我國直流輸電要求的繼電保護(hù)方案,從而促進(jìn)電力系統(tǒng)的長久發(fā)展,。