特高压线路保护解决方案
论特高压输电线路工程建设中的环境保护与水土保持
业 主、 监理、 施工 应建 立相应 的管理 机构 ， 以适 应环境保 护与水土保持 专项管理。 业主项 目经理 为工程 环境 保护与水 土保 持第一责任人 ， 负 责环境保护与水土保 持的组织实施及 目标 实现 ， 并指定环境保
护 与水 土保 持 管 理 人 员和 监 督人 员 。
的符合 性和相容性 ， 运行中电磁环境 影响甚至 景观影响等 。目
作者简介 ： 廖建红 （ １ ９ ７ ５ － ） ， 男， 湖南岳 阳人 ， 国网湖南省电力公 司岳阳供 电分公司． 工程师。（ 湖南 岳阳 ４ １ ４ ０ ０ ０ ）
中 图分 类 号 ： Ｆ ２ ７ ３ 文献标识码： Ａ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ７ — ０ ０ ７ ９（ ２ ０ １ ３ ） ２ ７ — ０ ２ ３ ６ — ０ ２
输 电线 路对水 土流失 的影 响主要是 工程建 设过 程中铁塔
基础 、 施工 地锚坑开挖 、 铁塔基 面平 整、 施 工道路 修建及牵张
场地 的平整 扰动地表 ， 一定程度 破坏原状 植被所造 成。 输 电线
路 除各塔基 永久 占用土地外 ， 施工 过程仍需 临时占用部分土 地 （ 如施 工便道、 材料堆场） ， 使部分农作物 、 果树林木遭 到短期
监理项 目部负责编制 《 环境保护水土保 持监理策 划》 ， 并审
查施工项 目部编制的 《 环境保护水土保持实施细则 》 。
施工项 目部负责编制 《 环境保护水土保 持实施细则 》 ， 并负
责按细则进行实施。 ｌ ２ 四、 制定 工程各阶段环境保护、 水土保持重点控制措施
１ ． 设 计 阶段 环 境保 护、 水 土保 持 重点控 制 措 施
试分析特高压直流输电线路电压突变量保护
试分析特高压直流输电线路电压突变量保护【摘要】通过试验高压直流输电线路接地故障，发现一极直流输电线路发生接地故障之后，另外一极电压突变量保护可能会产生误动。
为了解决这一问题，本文主要分析了特高压直流输电线路电压突变量保护，合理改进电压突变量保护，并且保障改进方法的科学性，提高特高压直流输电线路运行的稳定性。
关键词：特高压直流输电线路；电压突变量；保护措施在特高压直流输电线路保护过程中，主保护包括宁波保护和电压突变量保护，而后备保护为线路低电压保护和线路纵差保护。
近些年不断增加特高压直流输电工程的直流输电线路长度，而且紧密的耦合两极直流输电线路。
在试验特高压直流工程的过程中，如果某一极两个阀组正常运行，另外一极的一个阀组处于正常状态，如果两个阀组的运行一极发生线路故障，那么一个阀组运行过程中一极电压突变量保护将会产生误动问题。
特高压直流工程的两极线路发生故障，将会产生双极闭锁，因此增加了特高压直流功能层的双极闭锁风险。
研究直流输电线路保护的过程中，主要是研究行波保护和纵差保护，研究方向集中于行波在线路终端的发射过程和折射过程，并且根据行波保护因素提出针对性的改进措施，很少分析电压突变量的策略优化。
本文分析特高压直流输电线路巷道对于电压突变量保护产生的影响，并且根据分析结果提出优化策略，保障电压突变量保护的有效性。
一、分析线路长度对于电压突变量保护的影响（一）保护测点的电压和共模分量、差模分量的关系故障初始为0时刻，差模分量将会达到保护测点处，电压产生突变，整机电压变化量和负极电压变化量相同，极性是相反的。
负极电压变化量极性等同于负极线路接地故障发生时电压变化量极性，这也是负极线路接地故障的特征。
而正极电压变化量极性也符合正极线路接地故障的特征。
这时根据两极电压变化无法有效区分故障级【1】。
共模分量达到保护测点部位，直流电压将会产生再次突变。
正极电压两次突变具有相同的极性，而负极电压第一次突变和第二次突变具有相反的极性。
特高压直流输电线路电压突变量保护优化
特高压直流输电线路电压突变量保护优化摘要:特高压直流输电线路保护一般都配置行波保护、电压突变量保护作为主保护，线路低电压保护、线路纵差保护作为后备保护。
近几年来，特高压直流输电工程的直流输电线路长度不断创造新的记录，例如吉泉±1100kV特高压直流输电工程的直流线路长度已超出3000km。
直流输电线路越长，两极直流输电线路之间的耦合越紧密。
文中基于分布参数模型分析了特高压直流输电线路长度对电压突变量保护的影响，并根据分析结果提出了电压突变量保护优化策略。
仿真计算结果验证了优化后的电压突变量保护的可靠性。
关键词:电压突变量保护;共模分量;差模分量;传输速率;时间差;时间定值;极性1特高压直流线路保护原理1.1行波保护由于电流调节器对电流的快速调节，直流线路故障瞬间的过冲电流和故障稳态电流相比较交流线路故障时都要小很多(一般短路电流的峰值仅为正常额定电流值的2倍)，这样就很难根据正常与故障时的稳态电流值来判别故障，于是借助电压变化量或电流的暂态分量来甄别故障，即行波暂态量保护[1]。
目前，国内外研究人员提出了许多原理和实施方式的行波保护。
现有特高压直流工程行波保护应用最多的是SIEMENS和ABB公司的方案。
SIEMENS方案故障检测采用的是反行波突变量的积分，启动判据采用的是电压微分。
其在常规高压直流线路的配置采用3取2原则，而在特高压直流线路中采用冗余配置，可消除因保护装置故障引起的停运，但同时也存在保护原理不互补的缺点。
ABB公司的行波保护方案采用极模波(polemodewave)来检测故障、用地模波(groundmodewave)来选择故障极的[2]。
上述两种方案都存在着理论不够严密、耐过渡电阻能力有限、对采样频率要求过高等问题。
为了解决存在于行波保护中的问题，学者们做了许多工作，主要包括两个方面：一类是将小波变换、数学形态学等信号处理方法引入到行波保护中；另一类则是基于直流线路的故障暂态特征，从不同角度实现对直流线路故障的识别，如直流线路的单端暂态保护、双端暂态保护、自适应行波保护等。
特高压输电线路保护配置设计与应用
Ｌ Ｏ Ｗ ｃ Ａ Ｒ Ｂ ｏ Ｎ Ｗ ｏ Ｒ Ｌ Ｄ ２ ０ １ ３ ｎ ２
特 高压输 电线路保 护 配置设 计 与应 用
钟俊毅 （ 国网 四川省电 力公司 检修公司， 四 川 成都６ １ ０ ０ ０ ０ ）
【 摘 要】 特高压 输 电线路是我 国未来 电网统一 的重要基础 ， 同超高压输 电线路、 常规 电压 等级电路相 比 ， 特高压输 电线路的运行特性 有着一
间隔． 以及 若单 相 重合 不成 功 切 除其 他 两相 顺 序 和 时 间 间 隔 。
均 要 求 限 制 在 允许 范 围 内 快 速 重 合 闸也 要 求 在 通 道 配 合 下
从 两端 同时 进 行 ． 以避 免 一 端 投 入 另 一 端 断 开 的 时 间超 过 过
电压 允许 的时 间。自动 重 合 闸应按 断路 器 配置 。自动 重合 闸与
和 快 速 重 合 。 特 高 压 输 电 线路 自动 重 合 闸方 式 主 要 取 决 于过 电压 水 平 。为 了防 止 操 作 过 电压 ， 在 非 全相 状 态 下产 生的 过 电
间也 会 延 长 ， 严 重 之 时甚 至 会 出现 电弧 不 消弧 现 象 的发 生 ． 而
可 以采 用单 相 重合 闸 ， 否 则 采 用 三 相 这 一 情 况 就 将 直 接 的 影 响 到 重 合 闸动 作 的 成 功 与 否 在 实践 压 倍 数 不 大 于 允许 值 时 ， 重合 闸。当采 用 单 相 重合 闸方 式 时 ， 线路 两 端 重合 顺序和 时间 操作 当中， 也 需要 针 对 这 一 方 面 的 问题 引起 足 够程 度 的重 视 。
１特 高压输 电线路继电保护 面临 的问题
１ ． １ 受到 电 容以及 电流 等 的影 响
特高压输电线路继电保护问题
特高压输电线路继电保护问题摘要：随着市场经济的快速发展，对电力系统的运行效率提出了更高的要求。
为了促进传输性能的不断提高，电压水平也在不断提高。
在这种情况下，建设长距离大容量电力系统成为必然需求。
因此，在城市建设中，特高压输电线路将被应用到建筑施工的各个方面，这也使得特高压输电线路的继电保护成为电力行业和建筑行业关注的焦点。
文章分析了超高压输电线路继电保护存在的问题，并提出了解决这些问题的对策，从而使超高压输电线路继电保护更加全面和系统。
关键词：特高压输电线路；继电保护；问题；措施1特高压输电线路继电保护原理在电力系统中，整个UHV输电线路的责任首先是保证继电保护的灵敏度和快速性，同时赋予其足够的选择性和安全性，从而达到继电保护的基本作用。
从继电保护原理来看，特高压输电线路的继电保护可以在电力系统出现短路或线路故障灯问题时，结合电气量的变化，包括电流、电压、功率等参数的变化来发挥作用。
一般来说，无论哪种参数变化，继电保护功能都要做好测量、逻辑和执行。
特高压交流输电线路的保护原理是保护两端电流，可以从系统冲击中提取内部故障信息。
电容电流补偿方式分为半补偿和全补偿。
半赔是两端各赔一半，全赔是一侧全赔。
补偿方法有两种：对应补偿算法和时域补偿算法。
基于新的差动保护原理，将计算值与测量值进行比较，形成保护动作特高压交流输电线路的保护原理包括距离保护和行波保护。
交流同塔双回输电工程的继电保护包括纵向距离保护、横向差动保护、纵向零序保护和基于六序分量的保护。
2UHV输电线路继电保护存在的问题2.1电压水平太高当电力系统中线路一端投入运行，另一端断开时，需要分析是否超过过电压时间，此时的自动重合闸会对电压产生一定的影响。
就单相故障而言，工作人员通常将采用三相重合闸，对于非故障运行状态，如果仍然采用这种方式，肯定会形成过电压。
只有将重合闸的形式改为单相重合闸，才有希望解决上述问题。
而且，就特高压输电线路的应用而言，工频过电压也值得相关工作人员重视。
特高压直流输电线路电压突变量保护优化_2
特高压直流输电线路电压突变量保护优化发布时间：2022-10-24T05:36:59.009Z 来源：《科学与技术》2022年6月第12期作者：张中华[导读] 通过特高压工程的直流输电线路接地故障试验发现张中华国网山西省电力公司超高压变电分公司山西太原 030000摘要:通过特高压工程的直流输电线路接地故障试验发现，当运行阀组数目较多的一极直流输电线路发生接地故障时，另外一极的电压突变量保护可能会发生误动。
为了解决此问题，文中首先指出故障行波共模分量的传输速率要小于差模分量的传输速率,共模分量和差模分量到达保护测点处存在一个时间差。
其次，分析出电压突变量保护误动的原因是共模分量和差模分量到达保护测点处的时间差大于电压突变量保护的时间定值。
再次，提出将共模分量的极性作为识别故障极的判据并据此改进了电压突变量保护。
最后，搭建了特高压直流输电实时数字仿真模型，验证了改进方法分析结果的正确性。
关键词：电压突变量保护；共模分量；差模分量引言特高压直流输电线路保护一般都配置行波保护、电压突变量保护作为主保护，线路低电压保护、线路纵差保护作为后备保护UT。
近几年来，特高压直流输电工程的宜流输电线路长度不断创造新的记录，特高压直流工程在两极线路相继发生故障时会直接双极闭锁而不进行直流线路故障再重启逻辑，极大地增加了特高压直流工程的双极闭锁风险[1]。
1直流输电技术1.1直流输电技术的类型我们可以根据工程的结构区别将直流输电分为下面几类：首先，我们通过线路长度的不同，可以区分为长距离输电和背靠背输电；其次，通过电压等级的不同，可将其分为高压直流输电与特高压直流输电；再次，通过换流站数量的不同，将其分为多端输电与两端输电这两种。
最后我们依据工程性质的不同，还可将直流输电区分为背靠背联网技术、远距离大容量滞留架空技术、海底电缆技术以及城市地下电缆技术这四大类[2]。
1.2直流输电技术的优点直流输电技术的建设成本很低，架空线路施工过程不需要花费很高的工程造价；直流输电在电能的传输过程中，可以实现将电能的损耗量控制到最低；直流输电技术的电能输送容量非常大；若电路发生故障如短路现象时，直流输电技术有效的控制电流形成，使其在故障发生时实现自我保护功能；直流输电技术还可以优化电线线路的走廊，减少线路铺设施工的浪费；直流输电技术在进行电能调节的时候，可以完成系统的快速响应，为整个电路的运行过程带来安全与稳定的保证；不同步电网在运行中的互联也可以通过直流输电技术得以实现，而且不会威胁系统的稳定性[3]。
特高压交流输电线路的保护与控制
东 芝 电气 联 合 开 发 的 １ ０ Ｖ 保 护 与 控 制 系统 ， ０ｋ ０ 目前
正 在 东 京 电 力 公 司 的 Ｓ Ｎ —ＨＡ ＮＡ 变 电 站 运 行 。 ＨＩ ＲＵ
其 线 路 保 护 主 要 采 用 了 改 进 的 电 容 电 流 补 偿 算 法 和 新 开 发 的 具 有 高 速 接 地 开 关 和 电 弧 抑 制 技 术 的 多 相 重合 闸 技 术 ； 线 保 护 主 要 采 用 了 基 于 线 性 变换 技 术 母 的电流互感器 。 在 １ ０ ｖ 电压 等 级 设 备投 入 运 行 前 ， 须 解 决 ０ｋ ０ 必 许 多 保 护 和 控 制 方 面 的 问题 。这 些 问 题 包 括 ： 于 电 由
容 电 流 的增 大 和导 线 直 径 的增 加 ， 发 生 故 障 时 的 暂 在
应 电压 将 会 使 自动 重 合 闸 保 护 在 自动 重 合 闸 过 程 中
出 现 二 次 灭 弧 时 间 延 迟 的 情 况 ， 而 阻 止 了 在 １ｓ的 从
态 过 程 中 出现 的低 次 谐 波 、 流 过 电 压 以及 持 续 时 间 交 更 长 的 非周 期 分 量 等 。 日本 东 京 电 力 公 司 、 菱 、 三 日 立 和东 芝 电 气 联 合 研 制 开 发 的 １０ ０ ｋ 线 路 保 护 与 ０ Ｖ 控 制 系 统 已 解 决 了 上 述 问 题 。 １０ ０ ｋ 线 路 的 保 护 ０ Ｖ 与 控 制 系统 配 置 罔 如 图 １ 示 。它 包 括 １０ ０ｋ 所 ０ Ｖ线 路
大 ， 使保护 的灵敏 度会 下 降。为 了解 决此 问 题 ， 这 就 必 须 改 善 电容 电 流 的 补 偿 算 法 。该 线 路 保 护 还 开 发
1000kV特高压线路继电保护特殊问题分析
1000kV特高压线路继电保护特殊问题分析摘要：1000kV特高压线路在电力系统中的应用具有良好的技术和经济优势，其输电线路距离长、电容量比较大，这对于继电保护的要求比较高。
为了充分发挥继电保护的重要作用，应高度重视 1000kV 特高压线路继电保护特殊问题，优化特高压线路继电保护，确保 1000kV特高压线路的稳定性和安全性。
本文分析了1000kV特高压线路继电保护基本要求，阐述了1000kV特高压线路继电保护特殊问题，以供参考。
关键词：特高压线路；继电保护；问题0.引言特高压输电线路具备很独特的特性，所选择的线路是八分裂导线，这种线路形式具备非常大的空间，同时其中还分布了非常高度的电容，这在很大程度上对电路中存在的损失情况有所减少。
近年来特高压输电技术的推广应用，极大地解决了我国能源分布与消费不平衡的问题，完成资源的优势转变，完成了经济发展的增长需要，提升了电网的承载能力，也能够对国家对于降低资源的能耗有所作用。
特高压输电线路需要满足线路运行的可靠性以及灵敏性等要求，另外还要具备很好的保护作用，如果线路发生故障，能够实现备用设备的及时启动，对故障发生的原因进行分析，从而针对故障问题采取相应的措施进行解决，避免发生更加严重的电路问题。
1.特高压输电线路继电保护要求其基本要求如下：（1）要具备后备保护的系统设备，一般是需要具备能够快速完成全线路故障的切除以及拥有独立运行保护能力的设备，无论是在哪种情况下，都要保证在主保护设备发生故障去进行检修或者是无法运行时，其能够实现后备的保护工作。
（2）对主保护设备的动作以及灭弧时间要有所要求，不能够超过过电压的最高值。
（3）在承担有负荷状态下，从两端对线路进行切除，所形成的时间差不能够超过限定值，要积极的根据绝缘子以及电压进行计算，对最大值进行规定，因而这也是一项重要的规定。
（4）为了能够对过电压问题进行限制，要对自动重合闸启动时间有所规定，如果重合闸失败，两侧的对端要对电压进行降低。
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特高压线路保护解决方案
1：系统需求概述
在我国，特高压线路主要指1000kV输电线路。
对特高压线路，要求配置全线速动主保护以及完备的后备保护，线路保护为完全双重化配置。
线路主保护采用两套不同原理的保护装置，一套采用光纤分相电流差动保护，另一套采用光纤距离保护。
断路器保护按断路器配置，实现断路器失灵保护和自动重合闸功能；每个断路器配置一个操作箱，完成保护的跳合闸操作。
对于3/2接线，当出线带刀闸时，需配置短引线保护（当出线配有CT，且线路保护采用线路CT时，则短引线保护改为T区保护）；
当线路较长，为防止过电压，线路两侧需配置过电压保护装置;
需配置远方故障启动装置，提高远方起动远跳的可靠性。
每个断路器配置一个操作箱，完成保护的跳合闸操作。
2：推荐技术方案
针对1000kV输电线路的保护功能需求，推荐如下图所示的典型技术方案：
图1000kV输电线路技术方案
具体方案配置：
➢两套线路保护双重化：一套为RCS-931，实现光纤纵差保护，另一套为RCS-902，实现光纤距离保护；
➢配置MUX-2M通讯接口装置，实现光纤复用通道功能；➢配置RCS-925A保护装置实现过电压保护及故障起动功能；
➢对于3/2接线，当出线带刀闸时，配置RCS-922A短引线保护，防止线路退出时短引线无保护的情况；
➢对每个断路器配置一套RCS-921A断路器失灵保护及自动重合闸装置，实现断路器失灵保护和自动重合闸功能；
➢对每个断路器配置一个操作箱CZX-22R1，完成线路及辅助保护的跳合闸出口。
注意事项：
➢对于双重化的两套线路主保护，一般有四种可选配置方式：
✧光纤差动＋纵联距离：RCS-931+RCS-902
✧光纤差动＋纵联方向：RCS-931+RCS-901
✧纵联距离＋纵联方向：RCS-901+RCS-902
✧光纤差动＋光纤差动：RCS-931+RCS-931
其中，光纤通道支持专用光纤或复用PCM设备（64Kbit/s，2048Kbit/s，单通道/双通道）
➢根据单回线、同杆并架双回线、串补电容线路、单通道、双通道等系统情况可具体选择不同的保护型号。
3：方案技术特点
➢保护双重化配置，交流采样回路、直流电源回路两套保护相互独立，任意一套保护或回路损坏不影响另一套保护及其相
关回路，方案可靠性高；
➢保护装置主后一体化，配置简单，减少了二次回路，方案简单可靠；
➢两套保护装置的主保护采用不同原理，一套采用纵联差动，另一套采用纵联距离，两种原理互为冗余，构成完善的线
路主保护；
➢保护装置均采用光纤数字通道传输信息，安全可靠，电磁干扰影响小，增强了主保护的可靠性；
➢开关辅助保护与线路保护分别配置，功能划分明确，合理分配于线路保护和辅助保护中，配置简洁，功能安全可靠；
4：实现方案
失灵保护、操作箱按断路器装设，各设备单元的保护采用近后备原则双重化配置。
双重化配置的保护应理解为两套保护装置完整、独立，安装在各自的柜内，包括线路纵联保护的通道（含光纤、微波、载波等通道及加工设备及其供电电源等），远方跳闸和就地判别装置亦应遵循相互独立的原则按双重化配置；其中每套保护装置均应包含完整的、一体化的主、后备保护，共享CT、PT及出口等二次资源，在双重化保证可靠性的前提下，使回路得到充分的简化。
➢线路保护配置方案
线路保护柜一：PRC02A-57
内含：RCS-902CF-U 超高压线路成套保护装置
RCS-925A 远跳过电压保护装置
PRT 打印机
线路保护柜二：PRC31A-54
内含：RCS-931G-U 超高压线路成套保护装置
RCS-925A 远跳过电压保护装置
图线路保护组屏配置方案图
➢断路器保护配置方案
断路器保护柜一：PRC21A-01
内含：RCS-921A 断路器保护重合闸装置
CZX-22R2 分相操作箱
PRT 打印机
断路器保护柜二：PRC21A-01
内含：RCS-921A 断路器保护重合闸装置
CZX-22R2 分相操作箱
PRT 打印机
断路器保护柜三：PRC21A-01
内含：RCS-921A 断路器保护重合闸装置
CZX-22R2 分相操作箱
PRT 打印机
图断路器保护组屏配屏方案图
说明：边开关与中开关保护配置相同。
当出现线路隔离刀时增加短引线保护，需要增加RCS-922A四台；可以两两放入边断路器保护屏，也可以独立组屏。