常利娟

[摘 要]近些年來電力系統(tǒng)取得了突出的發(fā)展成就，電力系統(tǒng)的快速發(fā)展帶動高壓直流輸電線路的后續(xù)發(fā)展，優(yōu)勢比較明顯。繼電保護技術對整個過程有重要的影響，在應用過程中必須設立有效的保護方案，考慮到直流控制系統(tǒng)和其他技術形式的具體要求，突出繼電保護技術的重點。在本次研究中將以高壓直流輸電線路繼電保護的影響因素為基礎，結合實際情況，對繼電保護技術的應用進行分析。

[關鍵詞]高壓直流輸電線路 繼電保護技術 設計要點

中圖分類號：F320；P49 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）10-0060-01

在電力系統(tǒng)中，繼電保護裝置是重要組成部分，對于保證電力系統(tǒng)的安全性有重要的作用。電力系統(tǒng)的出現(xiàn)會很多問題，包括原件損壞、供電可靠性下降及震蕩等問題，只有對保護裝置進行詳細的分析，才能降低經濟損失，保證技術形式的完善性和有效性。及時解決故障不僅能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時能提升經濟效益，對于提升電力系統(tǒng)的安全性有重要的作用。

一、高壓直流輸電線路繼電保護的影響因素

針對高壓直流輸電線路的特殊性，在應用過程中必須考慮到電容量及抵抗力的大小，對各類因素進行詳細的分析。以下將對高壓直流輸電線路繼電保護的影響因素進行分析。

1.電容電流

高壓直流輸電線路的電容量比較大，波阻抗小，勢必會給整個系統(tǒng)帶來較大的影響。為了保證高壓直流線路的穩(wěn)定性和安全性，要及時采取有效的補償措施。此外在分布電容

因素的影響下，如果高壓直流輸電線路出現(xiàn)故障，則會導致故障距離和繼電器測量之間的關系發(fā)生改變。由于雙曲正切函數(shù)比較特殊，無法采用傳統(tǒng)的繼電保護措施[1]。

2.過電壓

高壓直流輸電線路如果出現(xiàn)故障，則說明電弧熄燈時間比較長，如果時間比較長，電路電容的因素會出現(xiàn)不同程度的影響。如果兩端開關不在同一時間斷開，來回折反射必然對后續(xù)應用系統(tǒng)造成影響。

3.電磁應用過程

高壓直流輸電線路的線路比較長，在操作過程中會存在故障分值變化大的現(xiàn)象，給高頻分量的電氣測量造成嚴重的影響。半波算法在高頻分量的影響下，無法保證其應用形式電流互感器也會出現(xiàn)飽和的現(xiàn)象[2]。

二、高壓直流輸電線路設計要點分析

針對不同設計形式的特殊性，在應用階段，需要做好保護工作，從不同的角度入手，考慮到保護裝置的具體化要求。以下將對高壓直流輸電線路設計要點進行分析。

1.輸電線路的主保護

在繼電保護設計階段，現(xiàn)有的直流電路設計存在可靠性差、理論不完善等問題，基于保護裝置的特殊性及靈敏度變化，必須從整體狀態(tài)入手，考慮到整體依據(jù)、故障投入或者其他因素的變化，對各類抗干擾能力進行有效的評估和分析。由于影響輸電線路保護的因素趨于多樣性，在應用過程中需要根據(jù)高壓直流電路的實際情況對其進行分析。在設計階段，可以選擇兩臺不同原理的裝置，第一套保護裝置可以采用縱向保護裝置，第二套保護裝置可以應用補償縱向保護裝置，根據(jù)不同設計形式，設計不同的通道[3]。

2.輸電線路的后備保護

基于現(xiàn)有的保護裝置而言，由于應用種類比較單一，可靠性比較差，故障發(fā)生后，會由于故障的因素，導致直流輸電線路和交流輸電線路之間不存在本質性的差異，只有從不同的角度入手，對系統(tǒng)進行有效的評估，才能保證系統(tǒng)設計的有效性和完善性。輸電線路的后備保護設計起到一定的填補作用，在進行設計的過程中，必須控制好線路兩端的故障，結合實際情況，對接地距離和設備形式進行有效的分析。距離的設定不能局限于現(xiàn)有的裝置，只有合理設計四邊形、圓形等形式，才能將其他裝置保護起來?？梢詫⑽C保護充分的利用起來，從根本上提升系統(tǒng)運行的安全性[4]。

3.并聯(lián)電器的保護

并聯(lián)電器的保護是繼電保護的重要組成部分，部分保護裝置過于單一、可靠性差、在故障后相當長的時段內缺乏反應于故障的保護原理。高壓直流輸電線路如果出現(xiàn)嚴重的故障，線路會發(fā)出相應的命令，采用自動化設計形式，對各個設計要點進行分析，能起到良好的保護作用。如果故障類型比較特殊，超出了高壓直流輸電線路的應用標準，需要及時將兩側的電路斷開，保證輸電線路設計的有效性和合理性。相關工作人員必須對設計形式引起重視，從不同的角度入手，及時對現(xiàn)有的設計技術進行評估和分析，滿足繼電保護裝置的整體性要求。

4.自動重合閘

在直流輸電線路設計階段，必須對各個重合閘進行有效的設計。由于過電壓的水平比較特殊，為了避免出現(xiàn)電壓操作不當或者格局分配不合理的情況，可以采用單相重合設計的形式。在進行設計的過程中，考慮到線路兩端時間間隔和順序的設計，必須對控制標準進行分析，以現(xiàn)有的繼電保護設計形式為主，為了完善保護技術，需要以順序為基礎，對其進行合理的設計。

三、高壓直流輸電線路設計技術分析

針對高壓直流輸電線路保護模式的特殊性，為了突出應用重點，要從不同的角度入手，考慮到設計要點及布控形式的變化，對各類技術進行有效的分析。以下將對高壓直流輸電線路設計技術進行分析。

1.暫時保護

如果高壓直流輸電線路出現(xiàn)嚴重的故障，會發(fā)生反行波，要想對電力系統(tǒng)進行有效的保護，需要及時對其進行保護，在高壓直流輸電線路應用過程中，必須從現(xiàn)階段設計要點入手，考慮到不同方案的設計要求，對各個電壓和應用原理進行有效的分析。和其他線路相比，當前常用的設計方案分SIEMENS方案與ABB方案，其中SIEMENS方案是電壓積分原理的一種保護措施，時間大約在16-20s左右，和ABB方案相比，由于保護速度比較慢，抗干擾能力比較強，如果存在突變量不足或者保護不到位的現(xiàn)象，可以及時采用電壓、微分啟動或者電流圖設計方式，對各項技術進行有效的評估。ABB采用的是波保護技術，在常規(guī)情況下，可以應用電壓、微分啟動或者電流圖等設計形式，及時對各個技術形式進行評估和分析。不同保護裝置的保護能力是有限的，由于電阻能力不理想，理論體系也存在很多缺陷，為了提升其應用效果，可以從梯度技術和數(shù)學形態(tài)兩方面入手，對各類技術形式進行有效的保護，必要時對其進行深入的分析。

2.微分欠保護

微分欠保護是一種基于電壓幅度水平和電壓微分數(shù)值的一種保護措施，兼顧了主保護和副保護功能。在現(xiàn)有繼電保護系統(tǒng)的要求下，要及時對電壓水平和電壓微分進行有效的評估和分析，在滿足現(xiàn)有設計標準的前提下，起到后備保護的作用。SIEMENS方案與ABB方案的主體是一致的，只有做好現(xiàn)有保護工作，才能達到理想的保護目的。設計人員要以現(xiàn)有的保護裝置為主，突出應用重點，對各類保護模式進行有效的分析和評估。

結束語

高壓直流線路的優(yōu)勢比較明顯，同時也對繼電保護裝置提出了更高的要求，只有對現(xiàn)有的裝置和形式進行有效的分析，才能適應繼電保護系統(tǒng)的后續(xù)要求。從直流輸電線路的應用現(xiàn)狀可知，繼電保護技術存在很多問題，相關工作人員要從系統(tǒng)設計現(xiàn)狀入手，及時對系統(tǒng)設計要點和控制形式進行分析，考慮到各類技術形式的特殊性，滿足已有控制系統(tǒng)的要求，使其適應設計系統(tǒng)的整體化要求。

參考文獻：

[1] 宋國兵，高淑萍，蔡新雷，張健康，饒菁，索南加樂.高壓直流輸電線路繼電保護技術綜述[J].電力系統(tǒng)自動化，2012，22：123-129.

[2] 黃華斌.高壓直流輸電線路繼電保護技術研究[J].通訊世界，2015，21（12）：202-203.

[3] 郭偉紅，張磊，王萌，馬曉東.高壓直流輸電線路繼電保護技術研究[J].科技創(chuàng)新導報，2014，25：26.

[4] 張保會，孔飛，張嵩，張愛玲，吳慶范，甄威.高壓直流輸電線路單端暫態(tài)量保護裝置的技術開發(fā)[J].中國電機工程學報，2013，04：179-185+24.