110kV输电线路继电保护现场试验方法的改进
张春霖
摘 要：随着经济的发展和科技的进步，我国社会建设的许多方面都得到了长足的发展，使得我国许多行业的许多领域都在当前阶段面临着新的挑战。电力作为人们生产生活的重要资源在各行各业中发挥了重要的作用，与之相关的输电线路，配电网等也得到快速发展，为社会建设的各个方面做出了巨大的贡献。因为城市建设中许多建筑物工程施工应用了特高压输电线路，使得特高压输电线路的继电保护成为了供电行业和建筑行业关注的重点，也需要研究人员结合现阶段特高压输电线路发展特点和继电保护创新技术做出有效的调整和改进，从而使得特高压输电线路继电保护能够通过相关问题的解决而在现有水平上有所进步。本文通过分析特高压输电线路继电保护问题的概况和具体表现，结合已有的研究和实际的案例，对特高压输电线路继电保护策略进行具体和系统阐述。
关键词：特高压；输电线路；继电保护；问题；策略
中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）11-0151-02
因为人们的生活和生活质量在不断地提高，所以人们对于精神层面和物质层面的追求也发生了变化，这点在人们对于特高压输电线路继电保护问题由不了解到很重视的态度变化中可以明显体现。尽管特高压输电线路继电保护问题已经受到了研究人员和管理人员的重视，相关技术人员也在特高压输电线路继电保护设计和制造中进行研究，但是我国相关领域发展缓慢和基础较差的劣势还是给现阶段特高压输电线路继电保护问题的解决增加了难度。我国的特高压输电线路继电保护还与不同地方的环境，用电状况，建筑设施和经济负担等有重要联系，在建立模型进行特高压输电线路继电保护问题解决时要结合实际情况进行深入研究，才能利用特高压输电线路继电保护的原理进行相关措施的落实，为特高压输电线路的发展和继电保护策略的创新打下良好的基础。
1 特高压输电线路继电保护问题的概况
虽然当前阶段研究人员和管理人员对特高压输电线路继电保护问题非常重视，许多合理可靠的措施也被应用到了工程施工中去，但是受到传统观念和管理模式的限制，特高压输电线路继电保护问题还将在未来发展中遇到很多阻碍。特高压输电线路继电保护问题一般在我国西北地区比较严重，加之高海拔和恶劣天气的消极影响就使得该问题的解决难上加难，所以需要研究人员在克服我国缺乏特高压输电线路继电保护的设计，制造和运行经验的前提下采取有效措施来保证继电保护的可靠性与输电线路运行的安全稳定。因此，除了要借鉴国外特高压输电线路继电保护设计经验来达到少走弯路和加快设计速度的目的，还要对特高压输电线路继电保护的基本理论和特殊问题进行研究。
1.1 特高压输电线路继电保护的现状
随着时代的发展和社会的进步，经济状况好转使得人们对生活质量的要求变高，电力系统的运行承担了很多任务和更多压力，其中电网的电压等级提高使得输电的经济性能很难满足大容量和远距离输电的要求，所以建立大容量，长距离和低损耗的输电系统就成为了各国电网发展的必然趋势。但是许多国家建成的特高压输电线路只能以低电压等级运行，而我国早期研究在取得了可观成果的同时也遇到了很多阻碍，在此过程中总结出了分布电容产生了较大电容电压，短路过程中的高频分量频率距离工频很近，短路时非周期分量衰减常数较大，故障分量较小等特性，需要研究人员利用保护原理和可靠的性能对相关策略加以论证和改进，才能实现特高压输电线路继电保护的现实意义。
1.2 特高压输电线路继电保护的原理
关于特高压输电线路继电保护的原理，可以分为电流纵联差动保护原理和差动保护新原理两方面进行分析和研究。一方面，特高压输电线路继电保护电流纵联差动保护原理涉及到电容电流补偿方法，基本思路是在线路两端电流中减去相应电容电流，得到电流后利用基尔霍夫电流定律，才能实现特高压输电线路电流纵联差动保护；迄今为止提出的补偿算法有相量补偿算法和时域补偿算法，在理论上都是成立的。另一方面，因为上述方法不能很好地解决特高压输电线路继电保护问题，所以在现阶段出现了耐受甚至不受电容电流影响的差动保护新原理，比如建立在输电线电磁波传播过程之上的贝瑞隆模型，具有求解速度快和精度高的优点。除此之外，特高压输电线路其他保护原理还有成为后备保护的距离保护，利用光电互感器和光纤通道使得成本下降行波保护等，都需要在实践中通过可靠检验才能进一步推广。
2 特高压输电线路继电保护中出现的问题
基于对特高压输电线路继电保护问题概况的了解，可以发现我国相关研究并不成熟和完善，与发达国家相比还有很大的差距，所以需要在现阶段特高压输电线路继电保护运行过程中找出差距和发现问题，才能在未来对这些问题采取针对性策略加以处理和解决。根据特高压输电线路继电保护的工作原理，结合其电压等级高和线路自然功率大的特点，就能知道特高压输电线路继电保护问题主要表现在过电压水平过高和电容电流大小得不到保证这两个方面。尽管特高压输电线路在运行过程中为社会建设带来了电力供应安全可靠的好处，但是也使得继电保护装置出现了拒动和灵敏度下降等问题，使得特高压输电线路继电保护问题越来越严重甚至威胁到了用电客户的人身安全，所以针对这些特殊问题进行深入分析就成为了解决特高压输电线路继电保护问题的必要工作。
2.1 降低绝缘费用和过电压水平
当前阶段特高压输电线路继电保护问题产生的一个重要原因就是电压等级升高，绝缘费的比例也在大幅度增高，所以在特高压输电线路继电保护过程中降低过电压水平就成为了当前工作的一大重点。正是因为在进行特高压输电线路继电保护时必然会产生过电压，所以保证绝缘子不受破坏的提高绝缘水平，配置合理的避雷器，增设并联电抗器，设置合理的保护动作顺序等就成为了解决该问题时值得尝试的措施。
2.2 在电容电流下实现继电保护
特高压输电线路继电保护的另一個问题是电容电流过高，在长距离和电压等级高的特高压输电线路继电保护中比较常见，需要另辟蹊径进行差动保护。尽管我国500kV输电线路运行质量高而且切断故障及时，但是在长距离特高压输电线路继电保护性却会出现问题。
3 特高压输电线路继电保护策略的具体分析
根据特高压输电线路继电保护问题的表现，可以得知如果想要特高压输电线路正常运行和继电保护安全有效得以实现，就需要针对出现问题的两方面进行试验后做出调整，才能利用已有的有利条件促进特高压输电线路继电保护问题得到妥善处理。除此之外，基于Marti模型的特高压输电线路继电保护利用电流差动保护原理得到了有效的研究成果，在现阶段的研究和尝试中势头良好，所以可以进一步在实际工程中进行针对试验和经驗总结，才能在未来发展中借助该模型促进特高压输电线路继电保护朝着健康高效的方向发展。笔者结合自身的经验和已有的研究，选取其中典型有效的策略进行分析，从而可以为同行业人员的研究提供科学合理的借鉴。
3.1 过电压现象以及相关保护措施
特高压输电线路继电保护中过电压现象发生的原因一般是由不当的操作问题产生的，对于经常会发生故障的线路运行会有正常操作和故障后分断操作，这两个操作是特高压输电线路继电保护的重点考虑方面。举例来说，单相接地故障发生后不能按照规定进行重合闸的操作，就会使得特高压输电线路继电保护失去作用。所以，由于断路器动作特性差异而使得两端保护动作不同，两端不能同时断开来保护线路，从而导致过电压现象的产生。如果想要通过特高压输电线路继电保护来避免过电压现象的出现，就要提前进行保护动作顺序的设定，才能通过降低过电压水平来保证系统运行的安全性。
3.2 特高压输电线路分布电容电流及分析
因为特高压输电线路继电保护问题有着自然功率大，波抗阻小，单位长度电容大和易计算得到的特点，所以在运行过程就容易造成电容电流超过额定电流的现象，这就给特高压输电线路的差动保护带来很大的困难。结合单相接地故障的例子来说，传统的分相电流差动保护应用于特高压输电线路继电保护是非常困难的，所以需要采取相应的补偿措施来解决这个问题；但是如果想要从根本上解决特高压输电线路继电保护问题，还需要寻找合理方式来有效控制电容电流的大小，使得特高压输电线路继电保护能够通过纵联差动来实现，才能最终逐渐解决好特高压输电线路继电保护问题。
3.3 基于Marti模型的特高压输电线路继电保护
基于Marti模型的特高压输电线路继电保护主要利用分相形式的保护装置，主要反映了输电线路稳态运行时线路两侧电压电流之间关系，所以如果特高压输电线路中没有故障时线路两侧电流计算值和实测值应当是相等的；而出现故障时Marti模型被故障，两侧的值差距较大，保护装置就会产生保护动作，体现出较高的灵敏度。除此之外，如果电路装设了并联电抗器则要启用新的判断依据再进行处理，才能在每种电路运行过程中都能利用适合的继电保护装置保证系统运行的安全稳定。最后，在实际线路运用基于Marti模型的特高压输电线路继电保护装置之前还要进行仿真和模拟试验对有关参数进行调整，确认无误后方能进行广泛应用。
4 总结
总而言之，研究特高压输电线路继电保护问题是切实有效的，既能在了解特高压输电线路继电保护现状和工作原理时发现其中的潜在问题，又能利用有效策略对过电压和电容电流问题的解决奠定良好的基础，从而完成社会建设中电力行业和供电企业发展的目标。为了迎合当前阶段城市建设中建筑工程对特高压输电线路安全和质量要求越来越高的趋势，满足人们生产生活对于特高压输电线路继电保护的要求，就需要针对特高压输电线路继电保护中出现的问题，并且结合现阶段我国特高压输电线路继电保护的发展概况和国外先进技术与经验，对特高压输电线路继电保护的创新策略进行试验和应用，从而可以为实际工作总结经验和教训，在电力行业和供电企业中特高压输电线路继电保护问题的解决做好铺垫。讨论特高压输电线路继电保护问题不仅促进了相关问题的解决，还为特高压输电线路继电保护未来的发展和创新提供了新思路。
参考文献
[1]马光成.特高压输电线路继电保护问题研究[J].中国科技纵横，2015，（20）：148.
[2]戴星宇，施伟成，赵肖旭，等.特高压输电线路继电保护特殊问题的研究[J].科技与创新，2016，（21）：91.
[3]王盛开，陈刚，马玉平，等.特高压输电线继电保护配置方案研究[J].科技创新与应用，2015，（1）：100-100.
