特高压交流输电线的继电保护和重合闸讲解.ppt

特高压交流输电线的继电保护和重合闸 天津大学贺家李 李永丽 郭征 李斌;一、特高压交流输电线建设的必要性 ;2、全国联网的需要 全国联网后整个电网的稳定性与各大区电网间故障时互相支援的能力有关， 即各大区电网闸联络线交换功率愈大，即联系愈紧密，电网运行愈稳定，用750kV或1000kV特高压输电线作大区电网间联络线有利于电网整体运行的稳定性。;二、特高压输电线的经济效益 ;超高压和特高压输电线的主要参数对比 ; 750kV线路的投资比500kV的投资最大多50%，但传输功率可大一倍多，因此具有巨大的经济效益。如果从三峡向华中、华东、华南采用750kV输电，三峡交流出线回数可少一半，投资可大大节约，而750kV输电技术，早在上世纪七十年代都已成熟。;1000k V以上交流输电只有俄罗斯有运行经验，日本线路的距离短，一直降压运行，我们要建1000kV等级的输电线，前期研究工作可能赶不上电力发展的需要，而建设750kV电网有很多国家的经验，要容易的多。;三、交流特高压输电线对继电保护和重合闸的要求 ;对继电保护和重合闸的具体要求如下：; ;8、加强电容电流的补偿。 考虑到暂态电容电流的影响，应随着线路运行状态的改变自动改变补偿度。例如在单端空投或单端重合时要补偿1.4倍的线路全部电容电流。两端合上后自动改为补偿线路全长电容电流的一半； 9、要提高保护的可靠性。特高压输电线作为大区系统间的联络线或大功率输电线，线路回路数不会很多，其保护应以防护误动（安全性）为主。发跳闸命令前要经过双重判断，即采用双跳闸通道，“与”门输出； ;10、要充分利用通信通道提高保护和重合闸动作的可靠性。例如保护动作带延时时发信号闭锁对端快速重合闸。一端欠范围保护（距离一段、相电流速断、零序电流速断）动作时发远方跳闸信号或允许信号加速对端保护。而当一端开关偷跳或保护误动（例如一套保护发跳闸令而其它两套未起动）时，发信号闭锁对端保护。 在一端区内故障保护动作而断路器拒跳时，发信号跳对端断路器。在一端重合闸动作而断路器拒合时发信号闭锁对端快速重合闸。 ;11、通信通道要有连续的监视以防干扰。为实现连续监视，对于载波通道可采用移频解除比锁式； 12、线路保护要控制并联电抗器的投、切。为了减少无功功率消耗，在输送额定功率时，并联电抗器可以不投入，但在线路故障时线路保护跳闸时应起动并联电控器的自动装置，立即投入两端的并联电控器和消孤电控器。 13、并联电抗器在因内部故障而跳闸时，如果可能引起不允许的过电压，则应跳开本端线路断路器，并发信号跳对端线路断路器。根据过电压计算，确定正常运行或线路故障时，两端并联电控器的投切是否要通过通道同步进行。;14、根据过电压计算确定线路保护动作跳闸时是否要同时投入加速放电（放电电压较低）的避雷器，防止过电压和加速断开相放电以缩短自动重合闸延时。 15、在多段特高压线路串联的情况下，一段线路故障被切除，根据过电压计算确定是否对非故障线路要采取防止过电压措施。同时，要计算发电机带长线空载运行对发电机是否有危险，如果有，也要采取措施，例如在非故障线路末端投入适当整定的放电的避雷器。 ;四、特高压长线路分相电流差动保护新原理 ;1、研究背景;2、新原理的理论基础;3、贝瑞隆模型简介;4、计算方法和保护判据;图1 线路内部无故障时的情况 图2 线路内部有故障时的情况 ;6、保护各相动作量与故障点短路电流之间的关系;参考点选择为线路中点时不同故障点所对应的;参考点选择为线路中点时不同故障点所对应的;7、保护判据;8、扩展后的原理在双回线路上的应用;9、对该保护原理的评价;五. 三相重合闸在750kV输电线路上的应用 ;1.空载长线的电容效应与计划性跳合闸操作 ;为避免双端电源线路上严重的工频电压升高，在手动切除线路时，应先断开电源容量较小的一端，后断开电源容量较大的一端；相反的，在投入输电线路时，应先投入电源容量较大的一端，再投入电源容量较小的一端。 ;2.线路两端保护跳闸时间差的要求 ;双端供电的线路上出现不对称短路而一侧断开时，单端电源对故障线路供电。健全相电压为： ;750kV输电线路两端断路器切除故障的时间差应该尽量短，一般要小于0.04～0.05s，以避免过电压造成绝缘损坏。;3．合闸引起的过电压;根据典型的EHV－UHV输电线路参数，可近似计算出自由基频分量的衰减时间常数如下表：;线路首合端重合时会产生合闸过电压，另一侧重合可能进一步产生过电压，其大小与合闸时刻两端系统的初相角、线路残压大小及其极性等因素有关。;六 单相重合闸在750kV输电线路上的应用 ;1.谐振过电压 ;断开相上的工频恢复电压为 ：;2.并联电抗器中性点小