UHV-Übertragungsleitungen haben sehr einzigartige Eigenschaften. Die gewählte Leitung ist ein achtgeteilter Draht, der einen sehr großen Raum hat und auch mit einer sehr hohen Kapazität verteilt ist, was die Verluste in der Schaltung stark reduziert. Die Förderung und Anwendung der UHV-Übertragungstechnologie in den letzten Jahren hat das Problem der unausgewogenen Energieverteilung und des unausgewogenen Verbrauchs in China weitgehend gelöst, die vorteilhafte Umwandlung von Ressourcen abgeschlossen, die Wachstumsanforderungen der wirtschaftlichen Entwicklung erfüllt, die Tragfähigkeit des Stromnetzes verbessert und kann auch eine Rolle bei der Reduzierung des Energieverbrauchs von Ressourcen spielen.
UHV-Übertragungsleitungen müssen die Anforderungen an die Zuverlässigkeit und Empfindlichkeit der Leitungen erfüllen und auch eine sehr gute Schutzwirkung haben. Wenn die Leitung ausfällt, kann das Backup-Gerät rechtzeitig implementiert werden, um die Ursache des Ausfalls zu analysieren und entsprechende Maßnahmen zu ergreifen Maßnahmen zur Lösung des Fehlerproblems, vermeiden Sie schwerwiegendere Schaltungsprobleme.
1. Relaisschutzanforderungen für UHV-Übertragungsleitungen
Seine grundlegenden Anforderungen sind wie folgt:
(1) ein Backup-Schutzsystem Geräte zu haben, die im Allgemeinen in der Lage sein müssen, die Beseitigung des Leitungsfehlers schnell abzuschließen, sowie mit unabhängiger Lauffähigkeit zum Schutz der Geräte, wobei in diesem Fall dafür gesorgt werden soll, dass in dem Hauptschutzausrüstung Fehler zu reparieren oder nicht laufen kann, kann es Backup-Schutzarbeiten realisieren.
(2) Die Aktion der Hauptschutzausrüstung und die Lichtbogenlöschzeit sollten erforderlich sein und den höchsten Wert der Überspannung nicht überschreiten.
(3) Wenn die Leitung unter Lastbedingungen an beiden Enden unterbrochen wird, sollte die erzeugte Zeitdifferenz den begrenzten Wert nicht überschreiten. Der Maximalwert sollte durch aktives Berechnen von Isolator und Spannung ermittelt werden. Daher ist dies auch eine wichtige Regelung.
(4) Um das Überspannungsproblem zu begrenzen, sollte die Startzeit der automatischen Wiedereinschaltung festgelegt werden. Wenn das Wiedereinschalten fehlschlägt, sollte das Peer-Ende auf beiden Seiten die Spannung reduzieren.
(5) Die resonante Überspannung wird durch den Betriebszustand der zwei zu erreichenden Phasen berechnet, wenn der zulässige Wert überschritten wird, dann kann eine einphasige Wiedereinschaltung verwendet werden.
(6) Der Eingang/Sprung des Leistungsschalters sollte halbautomatisch sein, um sicherzustellen, dass die Zeitdifferenz zwischen Eingang und Trennung an beiden Enden den angegebenen Wert nicht überschreitet.
(7) Bei der Auswahl der Nebenschlussdrossel sollte die durch den Entfernungsfehler verursachte Überspannung berücksichtigt werden. Um den Blindleistungsverlust in der Übertragung des Reaktors zu reduzieren, sollte der Reaktor in Betrieb genommen werden. Für die Querdrossel sollte ein Schalt-/Schaltautomat vorhanden sein, der vom Leitungsschutz gestartet wird.
2,1000-kV-UHV-Leitungsrelaisschutz Grundanforderungen
Der Relaisschutz der 1000-kV-UHV-Leitung sollte die Anforderungen an Zuverlässigkeit, Selektivität, Empfindlichkeit und schnellen Betrieb erfüllen. Verglichen mit UHV und allgemeinen Hochspannungsleitungen sollte der Relaisschutz eine größere Redundanz und gute Unabhängigkeit aufweisen. Die Relaisschutzkonfiguration der 1000-kV-UHV-Leitung kann sicherstellen, dass die geschützte Leitung im Fehlerfall in jedem Betriebszustand schnell und ohne Verzögerung geschützt werden kann. Der Fehler an beiden Enden der Leitung kann schnell entfernt werden, um Schäden an elektrischen Geräten, Systeminstabilität oder Überspannung und andere Sicherheitsunfälle zu vermeiden.
Einerseits sollte der Relaisschutz der 1000-kV-UHV-Leitung sicherstellen, dass keine Überspannung auf Isolatoren und elektrische Geräte einwirkt, und andererseits die Stabilität der 1000-kV-UHV-Leitung gewährleisten. Isolatoren auf 1000-kV-Ultrahochspannungsleitungen können großen Überspannungen nicht standhalten, sodass Überspannungen die Isolationsfähigkeit von Isolatoren beeinträchtigen und sogar zu einem Isolationsdurchbruch führen. Um sicherzustellen, dass die Überspannung innerhalb des zulässigen Bereichs gehalten wird, ist die Fehlerbeseitigungszeit des Relaisschutzes an beiden Enden einer 1000-kV-UHV-Leitung viel länger als die Zeit, wenn ein Ende getrennt und das andere Ende angeschlossen wird.
Um den stabilen Betrieb der UHV-Leitung zu gewährleisten, sollte der Fehler an beiden Enden schnell getrennt werden. Es ist verboten, ein Ende zu schützen und das andere Ende zu trennen. Um die Übertragungsanforderungen der 1000-kV-UHV-Leitung zu erfüllen, ist einer der Hauptschutz und der andere der Backup-Schutz, der Auslösesignale zulässt oder Auslösesignale überträgt. Die Zeitdifferenz zwischen den beiden Enden der 1000-kV-UHV-Leitung zum Abschalten von Fehlern wird innerhalb von 30-40 ms gesteuert, wobei berücksichtigt wird, dass die Zeitdifferenz zwischen dem Leistungsschalter und dem Relaisschutz an beiden Enden der Leitung 20 ms beträgt. Die Hauptschutzeinstellungen sollten völlig unabhängig von der Auslösespule zum Schutzschirm, der Gleichstromversorgung, dem Spannungswandler und dem Stromwandler sein.
3. Spezielle Probleme des Relaisschutzes für 1000-kV-UHV-Leitungen
3.1 Der Kondensatorstrom ist fehlerhaft
Um die Übertragungskapazität der 1000-kV-UHV-Leitung zu verbessern, sollten die Induktivität und der Widerstand der UHV-Leitung so weit wie möglich reduziert und die Kapazität erhöht werden, um den Leckleitwert zu verringern. Verglichen mit der Übertragungsleitung von 500 kV nehmen der Kapazitätsstrom, die Übertragungsleistung und der Impedanzwinkel der 1000-kV-UHV-Leitung kontinuierlich zu. Beeinflusst durch die verteilten Stromkondensatoren ändern sich der Phasenwinkel und die Amplitude des Stroms auf beiden Seiten der UHV-Leitung stark, und der Differentialschutz der Leitung wird aufgrund des Vorhandenseins von Stromkondensatoren ernsthaft beeinträchtigt. Wenn der Laststrom der 1000-kV-UHV-Leitung abnimmt, werden die Zuverlässigkeit und Empfindlichkeit des Differentialschutzes verringert, und es kommt leicht zu einer Schutzunterdrückung nach der Erdung durch den Übergangswiderstand. Daher ist es notwendig, Shunt-Drosseln einzusetzen und effektive Stromkondensator-Kompensationsmaßnahmen zu ergreifen, um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit des Differentialschutzes der UHV-Leitung zu verbessern.
3.2 Transiente Prozessprobleme
Der transiente Prozess der 1000-kV-UHV-Leitung erzeugt eine hochfrequente Oszillationskomponente und eine ernsthafte Kapazitätsinduktivitätsresonanz. Während des Übergangsvorgangs werden Amplitude und Phase von Strom und Spannung der UHV-Leitung verzerrt, was zu einer großen Anzahl von Oberschwingungen führt. Wenn der UHV-Leitungswiderstand relativ groß und die Last klein ist, tritt leicht ein Massekurzschluss auf, und es tritt eine ernsthafte Wellenformverzerrung auf. Da die äquivalente Reaktanz umso größer ist, je höher die Frequenz der 1000-kV-UHV-Leitung ist, sollte die äquivalente Reaktanz unter der Bedingung einer Hochfrequenzkomponente so weit wie möglich reduziert werden. Wenn am Ende der UHV-Leitung ein Fehler auftritt, ist die Hochfrequenzkomponente des Stroms groß, die hauptsächlich 11-13-Harmonische und 2-4-Harmonische enthält. Das Vorhandensein von Oberschwingungen beeinträchtigt die Berechnungsgenauigkeit des Relaisschutzes der UHV-Leitung und führt leicht zu einer stationären Überschreitung des Relaisschutzes, insbesondere bei Oberschwingungen in der Nähe der Grundwelle. Auf der 1000-kV-UHV-Leitung sollte an geeigneter Stelle ein Bandsperrfilter gesetzt werden.
4. Übergangswiderstandsproblem
Der Übergangswiderstand der 1000-kV-UHV-Leitung beträgt etwa 600 Ω. Aufgrund der langen Übertragungsstrecke wird die Nullspannung stark reduziert, wenn der Strom durch das Ende der 600-ω-Widerstandsleitung fließt. In diesem Fall kann die Spannung der 1000-kV-UHV-Leitung nicht kombiniert werden, um korrekt zu bestimmen, ob ein Erdschluss oder der normale Betriebszustand vorliegt. Der Nullsystemrichtungsschutz kann nicht genau beurteilt werden, was dazu führt, dass der Nullsystemrichtungsschutz sich weigert zu arbeiten. In Kombination mit dem Längsabstand und dem Hauptschutzprinzip der vertikalen Richtung wird der vertikale Nullsystem-Hauptschutz für den Erdschluss der 1000-kV-UHV-Leitung übernommen, und der Relaisschutz der Leitung wird verwendet, um den Kurzschluss genau zu identifizieren Problem des Übergangswiderstandes der UHV-Leitung.
5. Vertikaler Schutz
Die ungleichmäßige Verteilungskapazität und der Spannungspegel der 1000-kV-UHV-Leitung wirken sich auf den Längsschutz aus. Das synchrone Trennen der Leistungsschalter an beiden Enden der UHV-Leitung ist nur eine ideale Methode. Die von der Stromversorgung an einem Ende der UHV-Leitung reflektierte Wanderwelle kann eine Überspannung auf der UHV-Leitung verursachen. Der vom verteilten Kondensator auf der 1000-kV-UHV-Leitung erzeugte Kondensatorladestrom wirkt sich auf den Längsdifferentialschutz der Leitung aus. Daher sollte auf der UHV-Leitung eine Kompensationsdrossel installiert werden, um Fehlfunktionen des Schutzes im normalen Betriebszustand zu vermeiden.