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四种常见继电保护技术在高压直流输电线路中的应用

三新电力 - 技术部    2020-11-09    浏览:    二维码

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摘要:继电保护技术对于高压直流输电线路的安全平稳运行来说十分重要,由于目前常用的技术手段均存在一定的不足,我们应加大研究力度,开发出更适合我国直流输电要求的继电保护方案,从而促进电力系统的长久发展。下面给大家介绍四种常见的继电...

继电保护技术对于高压直流输电线路的安全平稳运行来说十分重要,由于目前常用的技术手段均存在一定的不足,我们应加大研究力度,开发出更适合我国直流输电要求的继电保护方案,从而促进电力系统的长久发展。下面给大家介绍四种常见的继电保护技术。

行波保护

直流输电过程中,主保护措施即为行波保护,其保护原理如下:线路发生故障时,故障点会将反行波传播到线路两端,而行波保护通过读反行波的识别,判断故障相关区情况。现阶段,利用行波保护高压直流输电线路时,多采用两种方案,一种为ABB方案,此种方案的故障检测利用极波进行,同时,故障极通过地模波确定;另种为Siemens方案,其中方案的启动判据采用电压微分,却故障确定方法为观察反行波在10MS内的突变量。有上述叙述可知,这两种方案采取不同的检测方式,效果上也存在一定的差异,因微分环节存在于Siemens方案中,所以检测速度相对慢于ABB方案,但也正是因为存在此环节,使得Siemens方案具有更好的抗干扰能力。不过,这两种方案均存在一定的不足之处,如不具备足够的耐过度电阻能力、采样要求高、缺乏良好的抗干扰能力。由于较多的问题存在于行波保护技术中,将基于小波变化的行波方向保护方案提出;再如优化灵敏度,研究极性比较式原理等。

三新电力二次继电保护工程现场图

微分欠压保护

直流输电线路中,微分欠压保护属于主保护,同时,使用行波保护时,其也作为后备保护,实现保护的主要方式对电压微分数值、电压幅值水平做出检测。从保护原理上看,微分欠压保护相同于ABB方案及Siemens方案,都是极性电压微分及幅值的测定,且电压微分定值一致于行波保护,唯一不同的是延长了原本的6ms,变为20ms,由此一来,行波保护退出或无充足的上升沿宽度状况下,微分欠压保护可将其后备保护作用充分的发挥出来。与行波保护相比,微分欠压保护具有较慢的运行速度,单其准确度明显提升,不过,在耐过度电阻能力方面,依然并不理想,非常有限。

三新继电保护测试仪为清远供电局进行线路检测    三新继电保护测试仪为清远供电局进行线路检测

低电压保护

对于前两种保护技术来说,低低压保护属于后备保护手段,判断故障极继电保护作用通过电压幅值检测来实现。根据其设计,高阻故障发生后,行波保护与微分欠压保护未能做出动作时,低压保护会对其做出切除,不过,从实际应用状况来看,低电压保护镜配备在极少数的高压直流输电线路中,低电压保护包含两种,一种为线路低电压保护,另一种极控低电压保护,与后者相比,前者具有更高的保护定值,而且前者动作后,线路重启程序会启动,后者动作后,故障极被封锁。尽管低电压保护具有较为简单的原理电其也存在较多的问题,如选择性差、区分高阻故障不准确等。

纵联电流差动保护

在高压直流输电线路中,纵联电流差动保护属于后备保护方案,原理是通过双端电气量促进绝缘选择性实现,根据设计,高阻故障切除我其唯一作用。从现有纵连电流差动保护来看,因对电容电流问题并未作出完全的考虑,差动判据仅采用电力两端的加和,导致等待时间比较长,相对动作的速度并不快。例如纵联电流差动保护的Siemens方案,故障初期时,具有较大的电流波动,差动保护会具有600ms的延迟,同时,差动判据自身存在的延迟有500ms,也就是说,差动动作至少要在故障发生1100ms后才会出现,而在此期间内,故障极直接闭锁的事故可能会发生许多次,导致设备无法启动,纵联电流差动保护的后备动作无不能完全的发挥出来。为使此种保护技术效果的增强,可从多个方面进行改进工作,入补偿电容电流,促进差动保护灵敏程度提高;升级高频通道,变为光纤通道,加快保护动作速度等。

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