中外关于超高压输电线路施工标准的差异化分析，国内有研究成果吗

2025-03-12 18:14:28

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回答（1）：

现代输电系统中，总的趋向是向着大容量、高电压、远距离的方向发展。新的高电压、大电网确实给我们带来了巨大的经济效益，但它同时也带来了潜在的威胁，使系统的动态行为变得更为复杂。超高压系统的发展，对继电保护提出了更高的要求，对继电保护工作者也提出了一系列新问题。如超高压输电线路本身所具有的一些特点会对继电保护装置带来很不利的影响，而超高压线路传输着强大的功率，若继电保护不正确工作，将造成巨大损失，影响范围很大，后果非常严重。
1超高压输电线路保护工作中的影响因素
1）L/R值大。线路故障时，短路电流中除了稳态基波分量外，还包含有衰减的非周期分量，也称为直流分量。直流分量的初始值大小与故障瞬间的初相角有关。在电压过零瞬间短路时，直流分量最大；而在电压达最大值瞬间短路时，直流分量接近于零。直流分量按时间常数τ=L/R的指数规律衰减。τ值越大，衰减越慢；τ值越小，衰减越快。超高压输电线路的导线截面加大，电阻下降，L/R值一般比较大。所以在超高压输电线路上发生故障时，因为L/R比值大，使得短路电流直流分量衰减时间常数τ较大而延长了短路暂态过程，使短路电流偏移到时间轴的～侧，将影响相位比较式保护和距离保护的正确工作。
2）分布电容大。超高压输电线路一般采用分裂导线，分布电容大，分布电容电流就大。如500kV线路的正序分布电容为0.013μF/km大的分布电容给继电保护带来十分不利的影响。①在正常运行中，安装于线路两端的继电保护的测量电流等于负荷电流与电容电流之向量和，这样就不可避免地会产生相位差，致使比较两侧电流相位的保护有可能误动作；②线路外部故障时，电容电流不仅使得两侧故障分量的相位改变，而且幅值也发生变化，增大了方向保护和相位比较式保护发生误动作的可能性；③线路发生故障时，分布电容储存的电能沿线路放电，会产生高次谐波。因为分布电容的容抗大于线路的感抗，所以谐振频率会高于工频。若故障发生在电容储能最高时，高次谐波的幅值就达到最大值。在实践中发现，高达1.5MHz的高频电流，持续时间达几个毫秒，影响了快速保护的正确动作；④分布电容大，会使单相故障切除后，非全相运行过程中潜供电流增大，从而延长了故障点的灭弧时间，进一步导致单相重合闸时间过长，降低了成功率。
3）负荷重。超高压远距离输电线路传送的功率大，所带的负荷重，一般正常运行时就工作在稳定极限附近。一旦遇到扰动，容易发生系统振荡。为保证线路正常输送大功率，又不至于在外部故障时引起系统振荡，主要的手段是快速切除故障，这就对线路断路器和继电保护装置的动作速度提出了更高的要求。
4）并联电抗器。超高压线路两端的并联电抗器，目的在于补偿线路分布电容，限制过电压，减小单相重合闸过程中的潜供电流。在有并联电抗器的线路上发生故障时，其暂态过程除受基本直流分量影响外，还受电抗器产生的附加直流分量的影响。电抗器等值阻抗时间常数很大，因此，附加直流分量比基本直流分量衰减得更慢。当并联电抗器接于线路侧时，线路故障切除后，分布电容和电抗器将产生数秒钟振荡衰减放电电流，影响本线路保护和重合闸工作，并对相邻线路产生干扰。
5）串联电容补偿器。超高压线路串联补偿电容，是提高系统稳定和输送容量的有效措施。但串联电容也给继电保护带来了一系列困难问题。①串补电容改变了线路阻抗按长度增减的比例关系，致使本线路或相邻线路的距离保护阻抗元件、方向元件不能正确动作；②系统发生振荡时，串联补偿电容器可能不对称击穿，相当于发生纵向不对称故障，在振荡电流中附加了各序故障分量，使距离保护等不能正确判别而发生误动作。
6）线路不换位。由于经济和技术原因，超高压线路常常不换位，致使三相线路参数不对称，线路正常运行时就有较大的负、零序电流。特别是在平行线路上，若有的线路换位，有的不换位并装有串补电容时，因其抵消了大部分电抗后，使不对称程度更加严重。因此，在有串补电容的不换位线路上，负、零序电流加大，并在并联线路中形成环流，影响各平行线路保护的正确工作。
7）电压互感器的影响。在超高压线路上，一般采用电容式电压互感器。与电磁式电压互感器相比，此种互感器手暂态过程影响大，不能迅速准确地反应一次电压的变化。当线路故障一次电压下降到零时，二次电压需经过20ms左右的时间才能下降到额定电压的10％。产生二次电压误差的原因，主要是电压互感器回路中的电容所致，电容量越大，电压衰减越慢，误差也越大。由此可见，此种电压互感器的误差是不可忽视的，这将直接影响反应电压量变化的保护的正确快速的动作。特别是在保护区末端故障时，将导致保护范围的变化。
8）电流互感器的影响。超高压线路故障是短路电流大，暂态过程中的直流分量和附加直流分量衰减很慢，致使电流互感器铁芯严重饱和，传变能力变坏。二次电流的相位和幅值误差增大，使反应短路电流幅值和相位的保护都受到影响。
超高压输电系统多采用环形接线或二分之三接线方式，断路器和线路不再是一一对应关系。线路内部故障时，要求同时跳开两个或两个以上的相关断路器，故保护装置通常接于两组断路器CT的“和电流”上。并联运行的两组CT，若饱和时间不同，外部故障时可能流出差电流，引起保护的误动作，因此，要十分注意接于同一种保护的两组CT暂态特性的一致性。
2超高压输电线路继电保护配置的原则
超高压线路的继电保护必须满足可靠性、选择性、快速性和灵敏性的要求，而且比一般线路要求更高。对保护最基本的要求，是保证正常运行时不误动作，线路故障时不发生拒动。
为了防止保护装置误动作，保护装置本身应选择可靠的工作原理、使用精良的工艺技术、采取有效的抗干扰措施等，还应在保护装置内部或外部增加必要的监视和闭锁措施。
为了防止保护装置拒动，应采用保护“双重化”配置原则。一条线路除配置两套不同原理的主保护外，还应配置比较完善的后备保护。
3结束语
总之，超高压输电线路正处于大力发展阶段。超高压输电线路的出现带来了一些新的系统技术问题，包括一些过去不为人们重视的问题也会随之出现系统规模的扩大、电压等级的升高、快速控制的引入等，都会使电网过电压、电压崩溃、恶性连锁反应造成大面积停电的问题更加突出，对保护工作人员而言，引出了许多新课题。对这些新课题加以研究，发现问题，解决问题，从而保证电网的稳定运行。

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