Οι γραμμές μεταφοράς UHV έχουν πολύ μοναδικά χαρακτηριστικά. Η επιλεγμένη γραμμή είναι οκτώ σχιστό σύρμα, το οποίο έχει πολύ μεγάλο χώρο και επίσης κατανέμεται με πολύ υψηλό βαθμό χωρητικότητας, γεγονός που μειώνει σε μεγάλο βαθμό τις απώλειες στο κύκλωμα. Η προώθηση και η εφαρμογή της τεχνολογίας μετάδοσης UHV τα τελευταία χρόνια έχει λύσει σε μεγάλο βαθμό το πρόβλημα της μη ισορροπημένης διανομής και κατανάλωσης ενέργειας στην Κίνα, ολοκλήρωσε τον μετασχηματισμό των πλεονεκτημάτων των πόρων, εκπλήρωσε τις αναπτυξιακές ανάγκες της οικονομικής ανάπτυξης, βελτίωσε τη φέρουσα ικανότητα του ηλεκτρικού δικτύου και μπορεί επίσης να διαδραματίσει ρόλο στη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας των πόρων.
Οι γραμμές μεταφοράς Uhv πρέπει να ικανοποιούν την απαίτηση της αξιοπιστίας και ευαισθησίας των γραμμών λειτουργίας, έχουν επίσης πολύ καλό αποτέλεσμα προστασίας, εάν η γραμμή αποτύχει, η εφεδρική συσκευή μπορεί να εφαρμοστεί εγκαίρως, για να αναλυθεί η αιτία της βλάβης, ώστε να ληφθούν τα αντίστοιχα μέτρα για την επίλυση του προβλήματος αστοχίας, αποφυγή πιο σοβαρού προβλήματος κυκλώματος.
1. Απαιτήσεις προστασίας ρελέ για γραμμές μεταφοράς UHV
Οι βασικές απαιτήσεις του είναι οι εξής:
(1) για να έχετε εφεδρικό εξοπλισμό συστήματος προστασίας, πρέπει γενικά να είναι σε θέση να ολοκληρώσετε γρήγορα την αφαίρεση του σφάλματος γραμμής, καθώς και με ανεξάρτητη ικανότητα λειτουργίας για την προστασία του εξοπλισμού, οπότε προορίζεται να διασφαλιστεί ότι στην Ο κύριος εξοπλισμός προστασίας αποτυχία επισκευής ή δεν είναι σε θέση να λειτουργήσει, μπορεί να πραγματοποιήσει εφεδρική προστασία.
(2) Η δράση του κύριου εξοπλισμού προστασίας και ο χρόνος κατάσβεσης τόξου θα πρέπει να απαιτείται και δεν θα πρέπει να υπερβαίνει την υψηλότερη τιμή της υπέρτασης.
(3) Όταν η γραμμή κόβεται και από τα δύο άκρα υπό συνθήκες φορτίου, η χρονική διαφορά που δημιουργείται δεν πρέπει να υπερβαίνει την περιορισμένη τιμή. Η μέγιστη τιμή πρέπει να προσδιορίζεται με ενεργό υπολογισμό του μονωτή και της τάσης. Επομένως, αυτός είναι επίσης ένας σημαντικός κανονισμός.
(4) Για να περιοριστεί το πρόβλημα της υπέρτασης, θα πρέπει να καθοριστεί ο χρόνος έναρξης του αυτόματου επανακλεισίματος. Εάν το ξανά κλείσιμο αποτύχει, το όμοιο άκρο και στις δύο πλευρές θα πρέπει να μειώσει την τάση.
(5) Η υπέρταση συντονισμού υπολογίζεται μέσω της κατάστασης λειτουργίας των δύο φάσεων για να επιτευχθεί, εάν ξεπεραστεί η επιτρεπόμενη τιμή, τότε μπορεί να χρησιμοποιηθεί μονοφασικό εκ νέου κλείσιμο σε αυτήν.
(6) Η είσοδος/άλμα του διακόπτη θα πρέπει να είναι ημιαυτόματη για να διασφαλίζεται ότι η χρονική διαφορά μεταξύ εισόδου και αποσύνδεσης και στα δύο άκρα δεν υπερβαίνει την καθορισμένη τιμή.
(7) Κατά την επιλογή του αντιδραστήρα διακλάδωσης, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η υπέρταση που προκαλείται από το σφάλμα αφαίρεσης. Προκειμένου να μειωθεί η απώλεια αέργου ισχύος στη μετάδοση του αντιδραστήρα, ο αντιδραστήρας θα πρέπει να τεθεί σε χρήση. Για τον αντιδραστήρα διακλάδωσης, θα πρέπει να υπάρχει μια αυτόματη συσκευή διακόπτη/διακόπτη, η οποία ξεκινά από την προστασία γραμμής.
Βασικές απαιτήσεις προστασίας ρελέ γραμμής UHV 2,1000 kV
Η προστασία ρελέ της γραμμής UHV 1000kV θα πρέπει να πληροί τις απαιτήσεις αξιοπιστίας, επιλεκτικότητας, ευαισθησίας και γρήγορης λειτουργίας. Σε σύγκριση με το UHV και τη γενική γραμμή υψηλής τάσης, η προστασία ρελέ θα πρέπει να έχει μεγαλύτερο πλεονασμό και καλή ανεξαρτησία. Η διαμόρφωση προστασίας ρελέ της γραμμής UHV 1000kV μπορεί να διασφαλίσει ότι η προστατευμένη γραμμή μπορεί να προστατευτεί γρήγορα και χωρίς καθυστέρηση σε περίπτωση σφάλματος σε οποιαδήποτε κατάσταση λειτουργίας. Το σφάλμα και στα δύο άκρα της γραμμής μπορεί να αφαιρεθεί γρήγορα για να αποφευχθεί η ζημιά του ηλεκτρικού εξοπλισμού, η αστάθεια του συστήματος ή η υπέρταση και άλλα ατυχήματα ασφαλείας.
Αφενός, η προστασία ρελέ της γραμμής UHV 1000 kV θα πρέπει να διασφαλίζει ότι δεν υπάρχει υπέρταση που επηρεάζει τους μονωτές και τον ηλεκτρικό εξοπλισμό και, αφετέρου, να διασφαλίζει τη σταθερότητα της γραμμής UHV 1000 kV. Οι μονωτές σε γραμμές υπερυψηλής τάσης 1000kV δεν μπορούν να αντέξουν μεγάλη υπέρταση, επομένως η υπέρταση θα επηρεάσει τη μονωτική ικανότητα των μονωτών και θα οδηγήσει ακόμη και σε βλάβη της μόνωσης. Προκειμένου να διασφαλιστεί ότι η υπέρταση ελέγχεται εντός του επιτρεπόμενου εύρους, ο χρόνος αφαίρεσης σφάλματος της προστασίας ρελέ και στα δύο άκρα μιας γραμμής UHV 1000 kV είναι πολύ μεγαλύτερος από τον χρόνο που αποσυνδέεται το ένα άκρο και τοποθετείται το άλλο άκρο.
Προκειμένου να διασφαλιστεί η σταθερή λειτουργία της γραμμής UHV, το σφάλμα θα πρέπει να αποκοπεί γρήγορα και στα δύο άκρα. Απαγορεύεται η προστασία του ενός άκρου και η αποσύνδεση του άλλου άκρου. Προκειμένου να ικανοποιηθούν οι απαιτήσεις μετάδοσης της γραμμής UHV 1000kV, η μία είναι η κύρια προστασία και η άλλη είναι η εφεδρική προστασία που επιτρέπει τα σήματα ενεργοποίησης ή τη μετάδοση σημάτων ενεργοποίησης. Η χρονική διαφορά μεταξύ των δύο άκρων της γραμμής UHV 1000kV για την αποκοπή σφαλμάτων ελέγχεται εντός 30-40ms, λαμβάνοντας υπόψη ότι η χρονική διαφορά μεταξύ του διακόπτη κυκλώματος και της προστασίας ρελέ και στα δύο άκρα της γραμμής είναι 20 ms. Οι Ρυθμίσεις κύριας προστασίας θα πρέπει να είναι εντελώς ανεξάρτητες από το πηνίο διακοπής στην οθόνη προστασίας, το τροφοδοτικό συνεχούς ρεύματος, τον μετασχηματιστή τάσης και τον μετασχηματιστή ρεύματος.
3.Ειδικά προβλήματα προστασίας ρελέ για γραμμή UHV 1000kV
3.1 Το ρεύμα του πυκνωτή είναι ελαττωματικό
Προκειμένου να βελτιωθεί η ικανότητα μετάδοσης της γραμμής UHV 1000kV, η επαγωγή και η αντίσταση της γραμμής UHV θα πρέπει να μειωθούν όσο το δυνατόν περισσότερο και η χωρητικότητα θα πρέπει να αυξηθεί για να μειωθεί η αγωγιμότητα διαρροής. Σε σύγκριση με τη γραμμή μεταφοράς των 500 kV, το ρεύμα χωρητικότητας, η ισχύς μετάδοσης και η σύνθετη αντίσταση Γωνία της γραμμής UHV 1000 kV αυξάνονται συνεχώς. Επηρεασμένος από τους πυκνωτές κατανεμημένου ρεύματος, η γωνία φάσης και το πλάτος του ρεύματος και στις δύο πλευρές της γραμμής UHV αλλάζουν πολύ και η διαφορική προστασία της γραμμής επηρεάζεται σοβαρά λόγω της ύπαρξης πυκνωτών ρεύματος. Όταν το ρεύμα φορτίου της γραμμής UHV 1000kV μειώνεται, η αξιοπιστία και η ευαισθησία της διαφορικής προστασίας θα μειωθεί και η απόρριψη προστασίας θα συμβεί εύκολα μετά τη γείωση μέσω της αντίστασης μετάβασης. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να ρυθμιστούν αντιδραστήρες διακλάδωσης και να υιοθετηθούν αποτελεσματικά μέτρα αντιστάθμισης πυκνωτών ρεύματος για τη βελτίωση της ακρίβειας και της αξιοπιστίας της διαφορικής προστασίας της γραμμής UHV.
3.2 Παροδικά προβλήματα διαδικασίας
Η μεταβατική διαδικασία της γραμμής UHV 1000kV θα παράγει συνιστώσα ταλάντωσης υψηλής συχνότητας και σοβαρό συντονισμό επαγωγής χωρητικότητας. Όταν βρίσκεται στη μεταβατική διαδικασία, το πλάτος και η φάση του ρεύματος και της τάσης της γραμμής UHV θα παραμορφωθούν, με αποτέλεσμα μεγάλο αριθμό αρμονικών. Όταν η αντίσταση γραμμής UHV είναι σχετικά μεγάλη και το φορτίο μικρό, είναι εύκολο να συμβεί βραχυκύκλωμα γείωσης και εμφανίζεται σοβαρή παραμόρφωση κυματομορφής. Επειδή όσο υψηλότερη είναι η συχνότητα της γραμμής UHV 1000 kV, τόσο μεγαλύτερη θα είναι η ισοδύναμη αντίδραση, επομένως η ισοδύναμη αντίδραση θα πρέπει να μειωθεί όσο το δυνατόν περισσότερο υπό την προϋπόθεση της συνιστώσας υψηλής συχνότητας. Εάν παρουσιαστεί σφάλμα στο τέλος της γραμμής UHV, η συνιστώσα υψηλής συχνότητας του ρεύματος είναι μεγάλη, η οποία περιλαμβάνει κυρίως 11-13 αρμονικές και 2-4 αρμονικές. Η ύπαρξη αρμονικών θα επηρεάσει την ακρίβεια υπολογισμού της προστασίας ρελέ της γραμμής UHV και θα οδηγήσει εύκολα σε υπέρβαση της προστασίας ρελέ σταθερής κατάστασης, ειδικά για αρμονικές κοντά στο θεμελιώδες κύμα. Ένα φίλτρο band-stop θα πρέπει να ρυθμιστεί σε κατάλληλη θέση στη γραμμή UHV 1000kV.
4. Πρόβλημα αντίστασης μετάβασης
Η αντίσταση μετάβασης της γραμμής UHV 1000kV είναι περίπου 600Ω. Λόγω της μεγάλης απόστασης μετάδοσης, η τάση μηδενικής ακολουθίας θα μειωθεί σημαντικά όταν το ρεύμα ρέει μέσω του άκρου της γραμμής αντίστασης 600-ω. Σε αυτήν την περίπτωση, η τάση της γραμμής UHV 1000kV δεν μπορεί να συνδυαστεί για να προσδιοριστεί σωστά εάν υπάρχει σφάλμα γείωσης ή η κατάσταση κανονικής λειτουργίας. Η προστασία κατεύθυνσης μηδενικής ακολουθίας δεν μπορεί να κριθεί με ακρίβεια, με αποτέλεσμα η προστασία κατεύθυνσης μηδενικής ακολουθίας να αρνείται να λειτουργήσει. Σε συνδυασμό με τη διαμήκη απόσταση και την κύρια αρχή προστασίας της κατακόρυφης κατεύθυνσης, υιοθετείται η κατακόρυφη κύρια προστασία μηδενικής ακολουθίας για το σφάλμα γείωσης της γραμμής UHV 1000kV και η προστασία ρελέ της γραμμής χρησιμοποιείται για την ακριβή αναγνώριση του βραχυκυκλώματος πρόβλημα της αντίστασης μετάβασης της γραμμής UHV.
5. Κάθετη προστασία
Η ανομοιόμορφη χωρητικότητα κατανομής και το επίπεδο τάσης της γραμμής UHV 1000kV θα επηρεάσουν τη διαμήκη προστασία. Η σύγχρονη αποσύνδεση των διακοπτών κυκλώματος και στα δύο άκρα της γραμμής UHV είναι μόνο μια ιδανική μέθοδος. Το κινούμενο κύμα που ανακλάται από το τροφοδοτικό στο ένα άκρο της γραμμής UHV μπορεί να προκαλέσει υπέρταση στη γραμμή UHV. Το ρεύμα φόρτισης του πυκνωτή που παράγεται από τον κατανεμημένο πυκνωτή στη γραμμή UHV 1000 kV θα επηρεάσει τη διαμήκη διαφορική προστασία της γραμμής. Επομένως, θα πρέπει να εγκατασταθεί ένας αντιδραστήρας αντιστάθμισης στη γραμμή UHV για να αποφευχθεί η κακή λειτουργία προστασίας στην κανονική κατάσταση λειτουργίας.