分布參數(shù)對超高壓輸電線保護(hù)影響的分析研究.pdf

1、隨著電力工業(yè)的不斷進(jìn)步，超高壓、大容量、遠(yuǎn)距離輸電已經(jīng)成為現(xiàn)代電力系統(tǒng)的重要標(biāo)志。今后幾年中國將在金沙江興建相當(dāng)于兩個三峽電站這樣的大型梯級電站，雅魯藏布江梯級電站也在實地勘測當(dāng)中。要把如此大容量的電能輸送到負(fù)荷中心，必然要通過超高壓甚至特高壓輸電線路來實現(xiàn)，如何保證輸電線路的安全運行成為繼保工作者所研究的重要課題。以往對保護(hù)的整定計算，大多基于集中參數(shù)的對稱分量法，在計算中忽略了分布電容。而500kV及以上超(特)高壓輸電線路多采用分

2、裂導(dǎo)線，此時的線路分布電容很大，故所引起的電容電流也很大，由于線路長、電壓高等特點，線路的充電電容電流也會很大。目前，克服線路分布電容電流影響的主要方法是利用相量補償法對線路的電容電流做一定的彌補。但是，在故障發(fā)生的初始階段，線路中存在的電容電流起主導(dǎo)作用的是暫態(tài)電容電流，而前述的相量補償法只對穩(wěn)態(tài)電容電流有作用，尤其是在系統(tǒng)單端供電或者線路空投于故障情況下，線路中電容電流的大小已經(jīng)足以影響以電流為啟動量(之一)的保護(hù)原理的正確判斷。<

3、br>　　追述了輸電線路的保護(hù)發(fā)展史，線路保護(hù)由最初的熔斷器構(gòu)成的電流保護(hù)到電流差動保護(hù)，再到方向性電流保護(hù)。距離保護(hù)的出現(xiàn)則是線路保護(hù)的一大躍進(jìn)。隨著載波技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了高頻保護(hù)。微波由于其傳播不受線路本身制約且頻帶較寬等優(yōu)點在線路保護(hù)中也得到了應(yīng)用。隨著計算機(jī)在繼電保護(hù)中的應(yīng)用，能夠快速反應(yīng)于變化量的序分量保護(hù)以及行波保護(hù)得到了廣泛應(yīng)用。
　　簡要介紹了輸電線路的各種模型。要對輸電線路保護(hù)分析整定就要對其建立數(shù)學(xué)模型，輸電線路

4、數(shù)學(xué)模型主要是指線路兩端電壓和兩端電流間的函數(shù)關(guān)系。輸電線路模型又可分為行波模型(精確模型)和等值的集中參數(shù)元件模型兩大類。其中，輸電線路集中參數(shù)元件模型分為“π”型、“T”型等值電路、多“π”型和多“T”型等值電路等。
　　超高壓長距離輸電線路分布電容電流對繼電保護(hù)的影響很大，分析時需要把輸電線路看作一個分布參數(shù)線路來進(jìn)行分析，但分布參數(shù)物理模型的建立比較困難。由分布參數(shù)電路可知，當(dāng)無需研究均勻線各處電流、電壓分布，而只須計算線

5、路始端與終端電流、電壓關(guān)系時，可將線路看成四端網(wǎng)絡(luò)，然后利用集中參數(shù)的四端網(wǎng)絡(luò)的“π”型或“T”型等效電路來代替分布參數(shù)線路，其計算結(jié)果往往是允許的。貝瑞隆(Bergeron)輸電線路模型是分布參數(shù)線路模型，從模型上克服了線路分布電容的影響，適用于超高壓長距離輸電線路的暫態(tài)分析計算[1，8，24]。
　　由于三相電力系統(tǒng)故障分析起來比較麻煩，一般都是先進(jìn)行相模變換，根據(jù)模量理論進(jìn)行相量與模量的變換，使得變換之后成為相互獨立的各模分

6、量，稱之為相間無耦合的模分量。通過該變換使得對三相之間有耦合關(guān)系的系統(tǒng)求解問題變成對幾個相互之間獨立的模分量的求解問題。各個模分量的求解過程可參照單相系統(tǒng)各模分量的參數(shù)和邊界條件進(jìn)行求解，再通過相模反變換，還原出三相分量值。
　　本課題建立輸電線路模型對典型雙端輸電線路進(jìn)行分析研究，以電流差動保護(hù)和輸電線路負(fù)序縱聯(lián)差動保護(hù)為例進(jìn)行了分析，鑒于中國目前220kV及以上等級的輸電線路大多采用負(fù)序縱聯(lián)差動保護(hù)作為其主保護(hù)，因此在本文中對