UHV 伝送線路には非常にユニークな特性があります。 選択されたラインは 8 分割ワイヤであり、これは非常に大きなスペースを持ち、非常に高い静電容量で分散されているため、回路内の損失が大幅に減少します。 近年のUHV伝送技術の促進と応用は、中国のエネルギー分配と消費の不均衡の問題を大きく解決し、資源の優位性転換を完了し、経済発展の成長ニーズを満たし、送電網の容量を改善し、また、資源のエネルギー消費を削減する役割も果たします。
Uhv 伝送ラインは、信頼性と感度を実行するラインの要件を満たす必要があり、また非常に優れた保護効果があり、ラインに障害が発生した場合、バックアップ デバイスを間に合うように実装して、障害の原因を分析し、対応する故障問題を解決するための対策を講じ、より深刻な回路問題を回避します。
1. UHV 送電線のリレー保護要件
その基本的な要件は次のとおりです。
(1) バックアップ保護システム機器を持つには、一般に、回線障害の除去を迅速に完了できる必要があり、機器を保護するための独立した実行能力が必要です。主な保護装置の故障を修理するか、または実行できない場合、バックアップ保護作業を実現できます。
(2) 主保護装置の動作と消弧時間が必要で、過電圧の最高値を超えないこと。
(3) 負荷をかけた状態でラインを両端から切断した場合、発生する時間差が制限値を超えないこと。 最大値は、絶縁体と電圧を積極的に計算して決定する必要があります。 したがって、これも重要な規制です。
(4) 過電圧の問題を制限するために、自動再投入の開始時間を指定する必要があります。 再クローズが失敗した場合、両側のピア エンドで電圧を下げる必要があります。
(5) 共振過電圧は、2 相の動作状態から計算され、許容値を超えた場合は、単相再投入を使用できます。
(6) サーキットブレーカの入力/ジャンプは、両端での入力と切断の間の時間差が指定された値を超えないようにするために、半自動にする必要があります。
(7) 分路リアクトルの選定にあたっては、取外し故障による過電圧を考慮してください。 リアクトルの伝送における無効電力損失を減らすために、リアクトルを使用する必要があります。 シャントリアクトルには、ライン保護によって開始されるスイッチ/スイッチ自動装置が必要です。
2.1000kV UHV ライン リレー保護の基本要件
1000kV UHV ラインのリレー保護は、信頼性、選択性、感度、および迅速な操作の要件を満たす必要があります。 UHV や一般的な高圧線と比較して、リレー保護は冗長性が高く、独立性に優れている必要があります。 1000kV UHV ラインのリレー保護構成により、任意の動作状態で障害が発生した場合に、保護されたラインを迅速かつ遅延なく保護することができます。 電気機器の損傷、システムの不安定性、過電圧、およびその他の安全上の事故を防ぐために、ラインの両端の障害を迅速に取り除くことができます。
一方では、1000kV UHV ラインのリレー保護は、絶縁体や電気機器に影響を与える過電圧がないことを保証する必要があり、他方では、1000kV UHV ラインの安定性を確保する必要があります。 1000kV超高圧線のがいしは大きな過電圧に耐えられないため、過電圧はがいしの絶縁能力に影響を与え、絶縁破壊に至ることさえあります。 過電圧が許容範囲内に制御されるようにするために、1000kV UHV ラインの両端でのリレー保護の障害除去時間は、一方の端が切断され、もう一方の端が挿入される時間よりもはるかに長くなります。
UHVラインの安定した運用を確保するために、両端で障害を迅速に遮断する必要があります。 一方の端を保護し、もう一方の端を切断することは禁止されています。 1000kV UHV ラインの伝送要件を満たすために、1 つは主な保護であり、もう 1 つはトリップ信号を許可するか、トリップ信号を送信するバックアップ保護です。 1000kV UHV ラインの両端で障害を遮断するための時間差は 30-40ms 以内に制御されます。これは、ラインの両端でのサーキット ブレーカーとリレー保護の間の時間差が 20ms であることを考慮したものです。 主な保護設定は、トリップ コイルから保護スクリーン、DC 電源、電圧トランス、電流トランスまで完全に独立している必要があります。
3. 1000kV UHVラインのリレー保護の特別な問題
3.1 コンデンサ電流が故障している
1000kV UHV 送電線の送電容量を向上させるには、UHV 送電線のインダクタンスと抵抗をできるだけ小さくし、キャパシタンスを大きくして漏れコンダクタンスを小さくする必要があります。 500kV 送電線と比較して、1000kV UHV 送電線の静電容量電流、送電電力、インピーダンス角度は連続的に増加します。 分布電流コンデンサの影響を受けて、UHVラインの両側の電流の位相角と振幅が大きく変化し、電流コンデンサの存在により、ラインの差動保護が深刻な影響を受けます。 1000kV UHV ラインの負荷電流が減少すると、差動保護の信頼性と感度が低下し、遷移抵抗を介して接地した後に保護拒否が発生しやすくなります。 したがって、UHV ラインの差動保護の精度と信頼性を向上させるために、シャントリアクトルを設置し、効果的な電流コンデンサ補償手段を採用する必要があります。
3.2 一時的なプロセスの問題
1000kV UHV ラインの過渡プロセスは、高周波振動成分と重大な容量インダクタンス共振を生成します。 過渡過程では、UHVラインの電流と電圧の振幅と位相が歪み、多数の高調波が発生します。 UHV ライン抵抗が比較的大きく、負荷が小さい場合、グランド短絡が発生しやすく、深刻な波形歪みが発生します。 1000kV UHV 線路は周波数が高くなるほど等価リアクタンスが大きくなるため、高周波成分の条件ではできるだけ等価リアクタンスを小さくする必要があります。 UHV 線路の末端で障害が発生した場合、電流の高周波成分が大きく、主に 11-13 高調波と 2-4 高調波が含まれます。 高調波の存在は、UHV ラインのリレー保護の計算精度に影響を与え、特に基本波に近い高調波の場合、リレー保護の定常状態超過を容易に引き起こします。 バンドストップフィルターは、1000kV UHV ラインの適切な位置に設置する必要があります。
4. 遷移抵抗の問題
1000kV UHVラインの遷移抵抗は約600Ωです。 伝送距離が長いため、電流が600-ω抵抗線の端を流れると、ゼロシーケンス電圧が大幅に低下します。 この場合、1000kV UHV ラインの電圧を組み合わせて、地絡または正常な動作状態を正しく判断することはできません。 零相方向の保護が正確に判断できず、零相方向の保護が動作しない。 縦方向の距離と垂直方向の主保護原理と組み合わせて、1000kV UHVラインの地絡に垂直ゼロシーケンス主保護を採用し、ラインのリレー保護を使用して短絡を正確に識別しますUHVラインの遷移抵抗の問題。
5.垂直保護
1000kV UHVラインの不均一な分布容量と電圧レベルは、縦方向の保護に影響します。 UHV ラインの両端にあるサーキット ブレーカーの同時切断は、理想的な方法にすぎません。 UHV ラインの一方の端にある電源によって反射される進行波は、UHV ラインに過電圧を引き起こす可能性があります。 1000kV UHV 線路上の分散コンデンサによって生成されるコンデンサ充電電流は、線路の縦方向の差動保護に影響を与えます。 したがって、UHV ラインに補償リアクトルを設置して、通常の動作状態での保護誤動作を回避する必要があります。