Uhv transmissionslinjer har meget unikke egenskaber. Den valgte linje er otte-delt ledning, som har meget stor plads og desuden er fordelt med en meget høj grad af kapacitans, hvilket reducerer tabene i kredsløbet i høj grad. Fremme og anvendelse af UHV-transmissionsteknologi i de seneste år har i høj grad løst problemet med ubalanceret energidistribution og -forbrug i Kina, fuldført fordelsomdannelsen af ressourcer, opfyldt vækstbehovene for økonomisk udvikling, forbedret elnettets bæreevne og kan også spille en rolle i at reducere energiforbruget af ressourcer.
Uhv-transmissionslinjer skal opfylde kravet om, at linjerne kører pålidelighed og følsomhed, har også meget god beskyttelseseffekt, hvis linjen svigter, kan backup-enheden implementeres i tide, for at analysere årsagen til fejlen, for at tage tilsvarende foranstaltninger til fejlproblem at løse, undgå mere alvorlige kredsløbsproblem.
1. Krav til relæbeskyttelse for UHV-transmissionsledninger
Dens grundlæggende krav er som følger:
(1) for at have et backup-beskyttelsessystem udstyr, er generelt behov for hurtigt at kunne fuldføre fjernelse af linjefejlen, samt med uafhængig køreevne til at beskytte udstyret, i hvilket tilfælde, har til formål at sikre, at i vigtigste beskyttelsesudstyr fejler i at reparere eller er ude af stand til at køre, kan det realisere backup-beskyttelsesarbejde.
(2) Virkningen af hovedbeskyttelsesudstyret og lysbuens slukningstid bør være påkrævet og bør ikke overstige den højeste værdi af overspændingen.
(3) Når ledningen skæres fra begge ender under belastningstilstanden, bør den genererede tidsforskel ikke overstige den begrænsede værdi. Den maksimale værdi bør bestemmes ved aktiv beregning af isolator og spænding. Derfor er dette også en vigtig regulering.
(4) For at begrænse overspændingsproblemet bør starttidspunktet for automatisk genlukning specificeres. Hvis genlukningen mislykkes, bør peer-enden på begge sider reducere spændingen.
(5) Resonansoverspændingen beregnes gennem driftstilstanden for de to faser for at opnå, hvis den tilladte værdi overskrides, kan enfaset genlukning anvendes i den.
(6) Strømafbryderindgang/-spring bør være semi-automatisk for at sikre, at tidsforskellen mellem input og frakobling i begge ender ikke overstiger den specificerede værdi.
(7) Ved valget af shuntreaktor bør overspændingen forårsaget af fjernelsesfejlen tages i betragtning. For at reducere det reaktive effekttab i reaktorens transmission bør reaktoren tages i brug. Til shuntreaktoren bør der være en omskifter/omskifterautomatik, som startes af ledningsbeskyttelsen.
2.1000kV UHV linje relæ beskyttelse grundlæggende krav
Relæbeskyttelsen på 1000kV UHV-linjen skal opfylde kravene til pålidelighed, selektivitet, følsomhed og hurtig drift. Sammenlignet med UHV og generel højspændingsledning bør relæbeskyttelsen have større redundans og god uafhængighed. Relæbeskyttelseskonfigurationen af 1000kV UHV-linjen kan sikre, at den beskyttede linje kan beskyttes hurtigt og uden forsinkelse i tilfælde af fejl i enhver driftstilstand. Fejlen i begge ender af ledningen kan hurtigt fjernes for at forhindre beskadigelse af elektrisk udstyr, systemustabilitet eller overspænding og andre sikkerhedsuheld.
På den ene side skal relæbeskyttelsen af 1000kV UHV-linjen sikre, at der ikke er nogen overspænding, der påvirker isolatorer og elektrisk udstyr, og på den anden side sikre stabiliteten af 1000kV UHV-linjen. Isolatorer på 1000kV ultrahøjspændingsledninger kan ikke modstå stor overspænding, så overspænding vil påvirke isolatorernes isoleringsevne og endda føre til isolationsnedbrud. For at sikre, at overspændingen styres inden for det tilladte område, er fejlafhjælpningstiden for relæbeskyttelse i begge ender af en 1000kV UHV-ledning meget længere end den tid, hvor den ene ende er frakoblet, og den anden ende er sat i.
For at sikre en stabil drift af UHV-ledningen bør fejlen hurtigt afbrydes i begge ender. Det er forbudt at beskytte den ene ende og frakoble den anden ende. For at opfylde transmissionskravene for 1000kV UHV-linjen er den ene hovedbeskyttelsen, og den anden er backupbeskyttelsen, der tillader udløsningssignaler eller transmitterer udløsningssignaler. Tidsforskellen mellem de to ender af 1000kV UHV-linjen for at afbryde fejl styres inden for 30-40ms, i betragtning af at tidsforskellen mellem afbryderen og relæbeskyttelsen i begge ender af linjen er 20ms. Hovedbeskyttelsesindstillingerne skal være fuldstændig uafhængige af udløsningsspolen til beskyttelsesskærmen, jævnstrømsforsyningen, spændingstransformatoren og strømtransformatoren.
3.Særlige problemer med relæbeskyttelse til 1000kV UHV-linje
3.1 Kondensatorstrømmen er defekt
For at forbedre transmissionskapaciteten af 1000kV UHV-linjen bør induktansen og modstanden af UHV-linjen reduceres så meget som muligt, og kapacitansen bør øges for at reducere lækagekonduktansen. Sammenlignet med transmissionslinjen på 500kV øges kapacitansstrømmen, transmissionseffekten og impedansvinklen på 1000kV UHV-linjen kontinuerligt. Påvirket af de distribuerede strømkondensatorer ændres fasevinklen og amplituden af strømmen på begge sider af UHV-linjen meget, og linjens differentielle beskyttelse er alvorligt påvirket på grund af eksistensen af strømkondensatorer. Når belastningsstrømmen på 1000kV UHV-linjen falder, vil pålideligheden og følsomheden af differentiel beskyttelse blive reduceret, og beskyttelsesafvisning vil let forekomme efter jording gennem overgangsmodstand. Derfor er det nødvendigt at indstille shuntreaktorer og vedtage effektive strømkondensatorkompensationsforanstaltninger for at forbedre nøjagtigheden og pålideligheden af differentiel beskyttelse af UHV-linjen.
3.2 Forbigående procesproblemer
Den transiente proces af 1000kV UHV linje vil producere højfrekvent oscillation komponent og alvorlig kapacitans induktans resonans. I den transiente proces vil amplituden og fasen af strøm og spænding af UHV-ledningen blive forvrænget, hvilket resulterer i et stort antal harmoniske. Når UHV-linjemodstanden er relativt stor, og belastningen er lille, er jordkortslutningen let at opstå, og der opstår alvorlig bølgeformsforvrængning. Fordi jo højere frekvensen af 1000kV UHV-linjen er, jo større vil den ækvivalente reaktans være, så den ækvivalente reaktans bør reduceres så vidt muligt under betingelserne for højfrekvent komponent. Hvis der opstår en fejl for enden af UHV-linjen, er strømmens højfrekvente komponent stor, hvilket hovedsageligt omfatter 11-13 harmoniske og 2-4 harmoniske. Eksistensen af harmoniske vil påvirke beregningsnøjagtigheden af relæbeskyttelsen af UHV-linjen og let føre til, at steady state overskrider relæbeskyttelsen, især for harmoniske tæt på grundbølgen. Et båndstopfilter bør indstilles i en passende position på 1000kV UHV-ledningen.
4. Problem med overgangsmodstand
Overgangsmodstanden for 1000kV UHV-linjen er omkring 600Ω. På grund af den lange transmissionsafstand vil nul-sekvensspændingen blive kraftigt reduceret, når strømmen løber gennem enden af 600-ω modstandslinjen. I dette tilfælde kan spændingen på 1000kV UHV-linjen ikke kombineres for korrekt at bestemme, om der er en jordfejl eller den normale driftstilstand. Nulsekvensretningsbeskyttelsen kan ikke bedømmes nøjagtigt, hvilket resulterer i, at nulsekvensretningsbeskyttelsen nægter at fungere. I kombination med den langsgående afstand og hovedbeskyttelsesprincippet for den lodrette retning, er den lodrette nulsekvens hovedbeskyttelse vedtaget til jordfejlen på 1000kV UHV-linjen, og relæbeskyttelsen af linjen bruges til nøjagtigt at identificere kortslutningen problem med overgangsmodstanden for UHV-linjen.
5. Lodret beskyttelse
Den ujævne fordelingskapacitans og spændingsniveau for 1000kV UHV-linjen vil påvirke den langsgående beskyttelse. Den synkrone frakobling af afbryderne i begge ender af UHV-linjen er kun en ideel metode. Den vandrende bølge, der reflekteres af strømforsyningen i den ene ende af UHV-linjen, kan forårsage overspænding på UHV-linjen. Kondensatorens ladestrøm, der genereres af den distribuerede kondensator på 1000kV UHV-linjen, vil påvirke den langsgående differentialbeskyttelse af linjen. Derfor bør der opsættes en kompensationsreaktor på UHV-linjen for at undgå fejlfunktion af beskyttelse i normal driftstilstand.