Linie transmisyjne Uhv mają bardzo unikalne cechy. Wybrana linia to ośmiodzielny drut, który ma bardzo dużą przestrzeń, a także jest rozprowadzony z bardzo wysokim stopniem pojemności, co w dużym stopniu zmniejsza straty w obwodzie. Promocja i zastosowanie technologii transmisji UHV w ostatnich latach znacznie rozwiązało problem niezrównoważonej dystrybucji i zużycia energii w Chinach, zakończyło transformację przewagi zasobów, spełniło potrzeby wzrostu rozwoju gospodarczego, poprawiło nośność sieci energetycznej i może również odgrywać rolę w zmniejszaniu zużycia energii przez zasoby.
Linie transmisyjne Uhv muszą spełniać wymagania niezawodności i czułości linii, mają również bardzo dobry efekt ochrony, jeśli linia ulegnie awarii, urządzenie zapasowe może zostać wdrożone na czas, aby przeanalizować przyczynę awarii, aby podjąć odpowiednie środki dla problemu awarii do rozwiązania, unikaj poważniejszych problemów z obwodem.
1. Wymagania dotyczące ochrony przekaźnika dla linii przesyłowych UHV
Jego podstawowe wymagania są następujące:
(1) posiadać zapasowy system ochrony sprzętu, muszą być na ogół w stanie szybko zakończyć usuwanie awarii linii, a także posiadać zdolność do niezależnej pracy w celu ochrony sprzętu, w takim przypadku mają na celu zapewnienie, że w awaria głównego sprzętu zabezpieczającego lub niemożność jego uruchomienia, może wykonać pracę zabezpieczenia zapasowego.
(2) Działanie głównych urządzeń zabezpieczających i czas gaszenia łuku powinny być wymagane i nie powinny przekraczać najwyższej wartości przepięcia.
(3) Gdy linia jest przecięta z obu końców w warunkach obciążenia, generowana różnica czasu nie powinna przekraczać ograniczonej wartości. Wartość maksymalną należy określić, aktywnie obliczając izolator i napięcie. Dlatego jest to również ważna regulacja.
(4) W celu ograniczenia problemu przepięć należy określić czas rozpoczęcia SPZ. Jeśli ponowne załączenie nie powiedzie się, równorzędny koniec po obu stronach powinien zmniejszyć napięcie.
(5) Przepięcie rezonansowe jest obliczane przez stan pracy dwóch faz do osiągnięcia, jeśli dopuszczalna wartość zostanie przekroczona, można w nim zastosować SPZ jednofazowe.
(6) Wejście/skok wyłącznika powinien być półautomatyczny, aby zapewnić, że różnica czasu między wejściem a odłączeniem na obu końcach nie przekracza określonej wartości.
(7) Przy doborze dławika należy uwzględnić przepięcie spowodowane błędem usunięcia. W celu zmniejszenia strat mocy biernej w przesyle reaktora, reaktor powinien zostać oddany do eksploatacji. W przypadku dławika kompensacyjnego powinno znajdować się automat przełącznik/przełącznik uruchamiany przez zabezpieczenie linii.
2.1000kV ochrona przekaźnika linii UHV podstawowe wymagania
Zabezpieczenie przekaźnikowe linii UHV 1000kV powinno spełniać wymagania niezawodności, selektywności, czułości i szybkości działania. W porównaniu z linią UHV i ogólną linią wysokiego napięcia, zabezpieczenie przekaźnika powinno mieć większą redundancję i dobrą niezależność. Konfiguracja zabezpieczenia przekaźnikowego linii UHV 1000 kV może zapewnić, że chroniona linia może być chroniona szybko i bez opóźnień w przypadku awarii w dowolnym stanie pracy. Usterkę na obu końcach linii można szybko usunąć, aby zapobiec uszkodzeniu sprzętu elektrycznego, niestabilności systemu lub przepięciom oraz innym wypadkom bezpieczeństwa.
Z jednej strony zabezpieczenie przekaźnikowe linii UHV 1000kV powinno zapewnić brak przepięć wpływających na izolatory i urządzenia elektryczne, az drugiej zapewnić stabilność linii UHV 1000kV. Izolatory na liniach ultrawysokiego napięcia 1000 kV nie mogą wytrzymać dużych przepięć, więc przepięcie wpłynie na zdolność izolacyjną izolatorów, a nawet doprowadzi do przebicia izolacji. Aby zapewnić kontrolę przepięcia w dopuszczalnym zakresie, czas usunięcia zwarcia zabezpieczenia przekaźnika na obu końcach linii UHV 1000kV jest znacznie dłuższy niż czas, w którym jeden koniec jest odłączony, a drugi włożony.
W celu zapewnienia stabilnej pracy linii UHV zwarcie powinno być szybko odcięte na obu końcach. Zabronione jest zabezpieczanie jednego końca i odłączanie drugiego końca. Aby sprostać wymaganiom transmisyjnym linii UHV 1000kV, jedno jest zabezpieczeniem głównym, a drugie zabezpieczeniem rezerwowym, które umożliwia przesyłanie sygnałów wyzwalania lub przesyłanie sygnałów wyzwalania. Różnica czasu między dwoma końcami linii UHV 1000 kV do odcinania zwarć jest kontrolowana w ciągu 30-40 ms, biorąc pod uwagę, że różnica czasu między wyłącznikiem i zabezpieczeniem przekaźnika na obu końcach linii wynosi 20 ms. Główne ustawienia ochrony powinny być całkowicie niezależne od cewki wyzwalającej do ekranu ochronnego, zasilania DC, przekładnika napięciowego i przekładnika prądowego.
3. Specjalne problemy ochrony przekaźnika dla linii UHV 1000kV
3.1 Prąd kondensatora jest uszkodzony
W celu poprawy zdolności przesyłowej linii UHV 1000 kV należy maksymalnie zmniejszyć indukcyjność i rezystancję linii UHV oraz zwiększyć pojemność, aby zmniejszyć przewodność upływu. W porównaniu z linią transmisyjną 500 kV, prąd pojemnościowy, moc transmisji i kąt impedancji linii UHV 1000 kV wzrastają w sposób ciągły. Pod wpływem kondensatorów prądu rozproszonego kąt fazowy i amplituda prądu po obu stronach linii UHV znacznie się zmieniają, a obecność kondensatorów prądowych ma poważny wpływ na zabezpieczenie różnicowe linii. Gdy prąd obciążenia linii UHV 1000 kV zmniejszy się, niezawodność i czułość zabezpieczenia różnicowego ulegnie zmniejszeniu, a odrzucenie zabezpieczenia nastąpi łatwo po uziemieniu przez rezystancję przejścia. Dlatego konieczne jest ustawienie dławików kompensacyjnych i zastosowanie skutecznych środków kompensacji kondensatorów prądowych w celu poprawy dokładności i niezawodności zabezpieczenia różnicowego linii UHV.
3.2 Przejściowe problemy procesowe
Proces przejściowy 1000 kV linii UHV wytworzy składową oscylacji wysokiej częstotliwości i poważny rezonans indukcyjności pojemności. W procesie przejściowym amplituda i faza prądu i napięcia linii UHV ulegną zniekształceniu, co spowoduje dużą liczbę harmonicznych. Gdy rezystancja linii UHV jest stosunkowo duża, a obciążenie małe, łatwo jest wystąpić zwarcie do masy i dochodzi do poważnych zniekształceń przebiegu. Ponieważ im wyższa częstotliwość linii UHV 1000 kV, tym większa będzie reaktancja zastępcza, więc reaktancja zastępcza powinna być zmniejszona w miarę możliwości w warunkach składowej wysokiej częstotliwości. Jeśli zwarcie wystąpi na końcu linii UHV, składowa wysokiej częstotliwości prądu jest duża, co obejmuje głównie 11-13 harmoniczne i 2-4 harmoniczne. Istnienie harmonicznych wpłynie na dokładność obliczeń zabezpieczenia przekaźnika linii UHV i łatwo doprowadzi do przekroczenia stanu ustalonego zabezpieczenia przekaźnika, zwłaszcza dla harmonicznych bliskich fali podstawowej. Filtr pasmowy powinien być ustawiony w odpowiedniej pozycji na linii 1000kV UHV.
4. Problem oporności przejścia
Rezystancja przejścia linii UHV 1000 kV wynosi około 600 Ω. Ze względu na dużą odległość transmisji, napięcie składowej zerowej zostanie znacznie zmniejszone, gdy prąd przepływa przez koniec linii rezystancyjnej 600-ω. W takim przypadku napięcie linii UHV 1000kV nie może być połączone w celu prawidłowego określenia, czy występuje doziemienie lub normalny stan pracy. Zabezpieczenie kierunku składowej zerowej nie może być dokładnie ocenione, co powoduje, że zabezpieczenie kierunku składowej zerowej odmawia działania. W połączeniu z odległością wzdłużną i główną zasadą ochrony kierunku pionowego, dla zwarcia doziemnego linii UHV o napięciu zerowym przyjmuje się pionową sekwencję zerową, a zabezpieczenie przekaźnika linii służy do dokładnej identyfikacji zwarcia problem rezystancji przejścia linii UHV.
5. Ochrona pionowa
Nierównomierna pojemność rozdzielcza i poziom napięcia linii UHV 1000 kV wpłynie na ochronę wzdłużną. Synchroniczne odłączanie wyłączników na obu końcach linii UHV jest tylko idealną metodą. Fala biegnąca odbita od zasilacza na jednym końcu linii UHV może powodować przepięcie na linii UHV. Prąd ładowania kondensatora generowany przez kondensator rozproszony na linii UHV 1000 kV wpływa na wzdłużne zabezpieczenie różnicowe linii. Dlatego na linii UHV należy ustawić dławik kompensacyjny, aby uniknąć nieprawidłowego działania zabezpieczenia w normalnym stanie pracy.