浅析输电线路继电保护问题朱昱坤

浅析输电线路继电保护问题朱昱坤

朱昱坤

(云南电网有限责任公司云南昆明650000)

摘要：近年来，我国电力行业发展迅速，这给人们的生活和生产带来较大的便利。继电保护是保障输电线路正常运行的重要措施，基于此，文章对输电线路继电保护的原理和任务进行分析，并探究输电线路出现故障的原因，最后进一步分析输电线路继电保护的方法和技术，希望能够促进保障输电线路正常运行。

关键词：输电线路；继电保护；方法

引言

继电保护就是当电力系统发生故障或者出现非正常运行状态时，通过一些电气装置或者技术保护电气设备不受损害，继电保护能够有效保障输电线路的安全性，为电网的正常运行打下基础。因此，分析输电线路继电保护的相关问题，对于电网建设的顺利进行具有重要意义。

1继电保护的原理及任务

继电保护的原理是当系统中发生异常或是短路时根据电气量的变化进行的继电保护，继电保护的装置主要包括测量、逻辑和执行三个部分。继电保护的任务主要分为以下两种：一，在发生故障时，为了避免使运行中的原件受到继续危害，在不影响其他原件正常使用和系统正常运行的条件下，继电保护系统可以自动、快捷、有效的将故障原件从整个电力的运营系统中删除；二，在电力设备不能正常工作的情况下，可以根据是否有人值班，继电保护系统可以自动进行调整或是发出系统信号，如直接跳闸等。虽然这种情况下，难以保证动作的速度，但是能够对故障起到延时作用，避免出现干扰，引起混乱。

2输电线路产生故障的原因

2.1外力破坏

外力破坏是导致输电线路产生故障的重要原因。近年来，我国电力行业发展迅速，输电线路经过的区域不断扩大，这在很大程度上降低了输电线路运行的安全性。外力给输电线路造成的破坏主要有以下几种：一，违章建筑和高大的树木造成的破坏，这两个原因严重威胁着电力线路的安全运行。在很大范围内，一些单位和个人不顾国家法律法规的明确规定，私自在电力设施的保护区域内种植树木、修建违章建筑，当所种的树木或者修建的建筑与输电线路的距离达不到安全距离的标准时，很可能给输电线路造成跳闸，给电力系统的可靠性带来不良影响，同时很可能给周围的人员、建筑和设备带来危害；二，违章施工作业带来的破坏。部分施工企业为了追求完工的速度，再加上管理制度的不健全，很可能出现挖断电缆、撞断塔杆的情况，对电力部门造成损失，与此同时，也为施工安全埋下了隐患。

例如某地突然停电，经10名保电人员巡查发现，位于麦田内的10千伏东干线新建张支线15号杆被小麦收割机撞断，肇事车辆逃逸。图1为相关人员抢修输电线路的图片。

图1抢修输电线路

2.2人为原因

目前电力系统的自动化水平不断地提高而且已经达到了一定的水平，但是为了保证电力系统的稳定性，仍然存在部分工作人员手动操作控制电网部分线路的权限。因此很容易受到人为因素的影响，可能会发生因为误判而导致错误的操作，从而给电力系统的建设带来很大的危害。

2.3雷击跳闸造成的故障

雷击破坏力较大，收到雷击侵害的输电线路如果绝缘体水平太低或者是对需电的防护措施不到位，很容易发生各种形式的需击跳闻故障、导致输电线路雷击跳闻的原因大致可以概括为下几点：一，线路绝缘水平低。由于线路绝缘是需击时的第一道防护线，绝缘水平不够在很大程度上增加了线路受需电打击发生的概率；二，线路布置不合理、避需线的线路布置不适当或是角度出现偏差时，很可能会发生避需针失效的情况，从而导致需直接击到导线上；三，线路位于雷电活动频繁的区域，这会在很大程度上增加输电线路遭受雷击的概率，导致输电线路出现故障。

3输电线路继电保护的方法与技术

3.1基于HHT的电力信号处理办法

研究表明，电网的保护与相关状态信号之间存在紧密联系，而这些信号具备非平稳性、非线性的特点，这给电力信号处理增加了较大难度。在以往电网保护中，通常采用傅里叶变换处理暂态信号。然而，傅里叶变换存有很大的缺陷。因此，这类信号应采用高分辨率（时域、频域）的方法进行处理。小波变换，别名为显微镜，其应用范围较广，是对傅里叶变换方法的创新，依旧存在局限性。HHT（希尔伯特黄变换）方法对暂态信号的处理效果较佳。此种方法，具有其他方法不可比拟的优势：工程实用价值良好。实践证明，HHT方法能够有效提取超高压输电线路故障信号、消除噪音、仿真验证。

3.2微分欠压保护技术

微分欠压技术将电压幅值水平、电压微分数值等作为支撑，以此来实现对输电线路的保护。现阶段，SIEMENS、ABB等微分欠压保护技术在电力系统运行过程中获得了广泛应用，并且为电力线路运行创造了稳定安全的环境。此外，在微分欠压保护技术应用过程中逐渐凸显出电压微分定值、行波保护间相同的现象，但电压微分上升与行波保护6ms相比，其处在延时20ms的状态下，因而仅限于后备保护作用的发挥。另外，就微分欠压保护应用现状来看，其1000km线路中过渡电阻仅维持在70Ω左右，因而在一定程度上呈现出过渡电阻能力不足的问题。为此，相关技术人员在继电保护设计过程中应着重提高对此问题的重视程度，并对其展开行之有效的处理。

3.3基于人工神经网络的自适应电流保护

基于人工神经网络的自适应电流保护方式能够有效判断输电线路故障的类型，能够促使电流保护自适应的目标得以实现。最大运行方式指的是电网整体运行过程中，输电线路与用电设施并联，这种形势下的等效阻抗较小，当电动势恒定时，线路同一点的负荷电流值最大。最小运行方式指的是投入设备较少，等效阻抗值达，线路同一点的电流值较小。由此可见，对于系统运行方式的判别，须对其线路电流进行检测。就确定故障类型来讲，将前后基波进行比较，从而判断电流幅值。单相短路情况下，其中某一相电流的值有所增大，其他相的电流值没有任何变化。当出现两相短路时，这两相的电流值皆会增加，且其值一致，其他相的电流值没有任何变化。当出现三相短路时，三相电流值都会增大。在确定故障方向的过程中，系统发生故障的方向为正方，故障电流流经保护处时，故障电流的方向是相反的。因此，当输电线路出现故障时，故障电流母线电压具有一定的滞后作用，可以以此为依据判断输电线路是否存在故障。

3.4行波暂态量保护技术

行波暂态量保护技术的应用旨在透过电压微分、返行波对电力系统运行状况及继电故障问题进行识别，就此来对故障问题进行有效处理。就当前的现状来看，ABB、SIEMENS两种行波保护形式在应用过程中，ABB的保护速度明显比SIEMENS快，并且SIEMENS的动作时间只能维持18ms左右。因此，相关人员在进行继电保护的过程中，应合理选择行波保护方式，以此来达到最佳的继电保护状态。

结语

总而言之，输电线路会因为人为破坏、雷击等原因出现故障，需要对其进行维护和保护，因此，相关人员需要掌握输电线路继电保护的方法及技术，根据实际情况，选择适宜的方式保护线路，为线路的安全运行提供保障。

参考文献:

[1]崔朋,王斌.输电线路继电保护研究及发展趋势分析[J].农业科技与装备,2016(08):83-84.

[2]黄玙豪,黄新德.探究超高压输电线路继电保护的方法[J].电子测试,2016(Z1):138-139.