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輸電線路出現(xiàn)故障情況后將會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行電壓遭受重大影響，而在將故障切除以后系統(tǒng)電壓便會(huì)回歸正常范圍，但在故障出現(xiàn)到切除的這一段過(guò)程中幾乎無(wú)可避免的還是會(huì)產(chǎn)生電壓暫降現(xiàn)象，電壓下降程度與時(shí)間將會(huì)由故障類型所決定。220kV輸電線路的故障在單相故障中占據(jù)了很大一部分比例。據(jù)此，下文將重點(diǎn)針對(duì)220kV輸電線路保護(hù)配備、繼電保護(hù)動(dòng)作、線路故障統(tǒng)計(jì)分析，來(lái)判斷出220kV輸電線路在發(fā)生故障現(xiàn)象時(shí)所產(chǎn)生出的電壓暫降特性，而后進(jìn)一步就提出了在電網(wǎng)運(yùn)行一側(cè)減小電壓暫降的有效措施。

1 時(shí)間特性與原因分析

目前主流的220kV線路或是更高電壓的電網(wǎng)系統(tǒng)，其中所運(yùn)行的各項(xiàng)設(shè)備均同時(shí)包含了兩套直流與交流回路，且其電力的輸入及輸出均各自保持獨(dú)立，且同時(shí)控制著不同斷路器的繼電保護(hù)裝置來(lái)開(kāi)展保護(hù)工作。在其中某一套繼電保護(hù)裝置或是斷路器拒絕動(dòng)作之時(shí)，便可通過(guò)另外一套的繼電保護(hù)裝置來(lái)操控另一項(xiàng)斷路器來(lái)排除故障隱患。無(wú)論是基于何種狀況之下，此兩套繼電保護(hù)裝置及斷路器所流通的電源均是通過(guò)多項(xiàng)熔斷器來(lái)予以供應(yīng)。為了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性要求的有效達(dá)成，在220kV輸電線路當(dāng)中大多會(huì)同時(shí)配置不少于兩套的全線速動(dòng)保護(hù)來(lái)發(fā)揮主要保護(hù)效果，選用通信通道把兩側(cè)所測(cè)出的電氣量發(fā)送至對(duì)方一側(cè)，依據(jù)與之所想對(duì)應(yīng)的特殊關(guān)聯(lián)性來(lái)判定故障發(fā)生部位，實(shí)現(xiàn)對(duì)線路運(yùn)行故障及時(shí)切除。縱聯(lián)保護(hù)對(duì)于被保護(hù)線路之外所出現(xiàn)的故障情況不會(huì)做出任何反應(yīng)，可確保線路全程不受系統(tǒng)振蕩干擾，也無(wú)需同臨近線路互相配合，可將各類系統(tǒng)短路故障如實(shí)反映出來(lái)，具備較高靈敏度的系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)對(duì)故障現(xiàn)象的即刻切除。繼電保護(hù)裝置經(jīng)歷了感應(yīng)、電磁式、集成、微機(jī)式等多個(gè)發(fā)展階段，其保護(hù)裝置的固有動(dòng)作時(shí)間得到了大幅度縮減，輸電線路一旦出現(xiàn)故障隱患便可實(shí)現(xiàn)即時(shí)切除，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性運(yùn)行要求的充分滿足。電壓暫降即為電網(wǎng)系統(tǒng)供電電壓有效值在短時(shí)間內(nèi)降低至了的額定數(shù)值的90%以下，且持續(xù)時(shí)間不超過(guò)1min，若還需進(jìn)一步縮短故障切除時(shí)間，便需進(jìn)一步從保護(hù)裝置的固有頂座時(shí)間及斷路器分閘時(shí)間上來(lái)著手考慮，這一點(diǎn)也是目前電網(wǎng)運(yùn)行徹底避免電壓暫降的關(guān)鍵難點(diǎn)。

2 電壓特性與敏感負(fù)荷影響

在220kV輸電線路發(fā)生故障現(xiàn)象后，將會(huì)出現(xiàn)大幅度的電壓下降情況，經(jīng)過(guò)對(duì)故障錄波數(shù)據(jù)信息的分析便可了解到線路在故障發(fā)生以后的最低電壓值，相關(guān)的調(diào)度運(yùn)行部門(mén)基于實(shí)際調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，最低故障電壓越小，損失負(fù)荷量將會(huì)越大。隨著當(dāng)前相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展，負(fù)荷性質(zhì)也已發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變，例如可編程控制器、調(diào)速電機(jī)、交流接觸器和電壓質(zhì)量均有著極高的要求，一旦超出10毫秒，0.9PU電壓便會(huì)暫停工作，電網(wǎng)內(nèi)接入此類負(fù)荷即為敏感負(fù)荷。基于對(duì)電壓暫降最低故障電壓及負(fù)荷損失統(tǒng)計(jì)分析可知，產(chǎn)生電壓暫降的品駿時(shí)間為45毫秒左右，最低故障電壓為0.5PU。

對(duì)某區(qū)域線路進(jìn)行統(tǒng)計(jì)得到以下數(shù)據(jù)。

結(jié)合到線路統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析得到上表結(jié)果，可以看出不同原因?qū)е碌墓收蠈?duì)輸電路造成的影響不同，并且影響到了正常運(yùn)行。

3 應(yīng)對(duì)措施

表1 電壓暫降最低故電壓與負(fù)荷損失

在電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行之時(shí)電壓暫降問(wèn)題幾乎無(wú)法避免，目前相關(guān)的供電部門(mén)已經(jīng)由電網(wǎng)一側(cè)采取了多項(xiàng)減小電壓暫降發(fā)生率的措施手段，如在電網(wǎng)全線裝設(shè)架空地線，裝設(shè)能夠有效控制的避雷針以促進(jìn)對(duì)線路整體耐雷性能的有效提升，定期巡視線路將影響線路安全的高大樹(shù)木等予以砍伐，增設(shè)絕緣導(dǎo)線，將架空線路接入地下。在日常的電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中大力加強(qiáng)對(duì)線路的維護(hù)管理，以降低線路故障問(wèn)題的發(fā)生率，全面提升輸變點(diǎn)設(shè)備的防雷性能，防止因出現(xiàn)惡劣的自然氣象環(huán)境而導(dǎo)致輸變電設(shè)備遭受損壞，同時(shí)還可對(duì)運(yùn)行方式加以妥善安排，從而促使整個(gè)線路系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中能夠降低因故障現(xiàn)象的發(fā)生而受到嚴(yán)重影響。

針對(duì)采取改造處理措施存在較大難度的設(shè)備而言可在高敏感負(fù)荷設(shè)備部位新增加UPS或是壓力恒定調(diào)節(jié)設(shè)備，針對(duì)較大功率負(fù)荷應(yīng)用動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器，以達(dá)到對(duì)電壓暫降的有效彌補(bǔ)。動(dòng)態(tài)化的電壓恢復(fù)器大多是被應(yīng)用在穩(wěn)定性與質(zhì)量要求均相對(duì)較高的用戶群內(nèi)，在系統(tǒng)電源電壓出現(xiàn)嚴(yán)重改變之時(shí)，能夠在極短的時(shí)間內(nèi)便可實(shí)現(xiàn)對(duì)畸變波形的有效彌補(bǔ)，以促使其能夠回歸正常水平。動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器一般是通過(guò)串聯(lián)形式接入到線路當(dāng)中的，經(jīng)由串聯(lián)形式于饋線之上通過(guò)電壓疊加的形式來(lái)加入到配電系統(tǒng)當(dāng)中，這一種方式無(wú)論是對(duì)于系統(tǒng)一側(cè)還是負(fù)荷一側(cè)均不會(huì)造成負(fù)面影響。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在工業(yè)園區(qū)內(nèi)有著十分密集的大工業(yè)負(fù)荷，開(kāi)展大規(guī)模精密設(shè)備生產(chǎn)時(shí)對(duì)電壓質(zhì)量往往有著較高的要求。同時(shí)電網(wǎng)系統(tǒng)的快速化發(fā)展也在很大程度上促使負(fù)荷間的聯(lián)系性變得更為緊密，盡管人們?cè)陬A(yù)防電壓暫將方面付出了巨大的人力、物力，但受制于惡劣氣象條件的干擾及外力損壞，使得輸電線路時(shí)常會(huì)出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象。而通過(guò)應(yīng)用繼電保護(hù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備故障的快速切除，確保電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。通過(guò)優(yōu)化、改進(jìn)敏感負(fù)荷對(duì)瞬時(shí)低電壓的耐受力，于負(fù)荷一側(cè)新增加輔助設(shè)備，將是防范電壓暫降影響的關(guān)鍵所在。