Лінії електропередачі UHV мають дуже унікальні характеристики. Вибрана лінія — це провід з восьми розгалужень, який має дуже великий простір, а також розподілений з дуже високим ступенем ємності, що значною мірою зменшує втрати в ланцюзі. Просування та застосування технології передачі UHV в останні роки значною мірою вирішило проблему незбалансованого розподілу та споживання енергії в Китаї, завершило перетворення переваг ресурсів, задовольнило потреби економічного розвитку, покращило пропускну спроможність електромережі та також може зіграти певну роль у зниженні енергоспоживання ресурсів.
Лінії електропередач UHV повинні задовольняти вимоги до надійності та чутливості ліній, що працюють, а також мати дуже хороший захисний ефект, якщо лінія виходить з ладу, резервний пристрій може бути реалізовано вчасно, щоб проаналізувати причину несправності, щоб прийняти відповідні заходи для вирішення проблеми несправності, щоб уникнути більш серйозної проблеми зі схемою.
1. Вимоги до релейного захисту ЛЕП УВН
Його основні вимоги такі:
(1) щоб мати резервне обладнання системи захисту, як правило, необхідно мати можливість швидко завершити усунення несправності лінії, а також мати незалежну здатність працювати для захисту обладнання, у цьому випадку призначені для забезпечення того, щоб у несправність основного захисного обладнання або його нездатність працювати, воно може виконувати роботу резервного захисту.
(2) Дія основного захисного обладнання та час гасіння дуги повинні бути необхідними та не повинні перевищувати найвищого значення перенапруги.
(3) Коли лінію обрізають з обох кінців під навантаженням, створена різниця в часі не повинна перевищувати обмежене значення. Максимальне значення слід визначати шляхом активного розрахунку ізолятора та напруги. Тому це теж важлива норма.
(4) Щоб обмежити проблему перенапруги, слід вказати час початку автоматичного повторного вмикання. Якщо повторне вмикання не вдається, однорангові сторони з обох сторін повинні знизити напругу.
(5) Резонансна перенапруга розраховується через робочий стан двох фаз, щоб досягти, якщо допустиме значення перевищено, тоді можна використовувати однофазне повторне вмикання.
(6) Вхід/стрибок автоматичного вимикача повинен бути напівавтоматичним, щоб гарантувати, що різниця в часі між входом і відключенням на обох кінцях не перевищує вказане значення.
(7) При виборі шунтуючого реактора слід враховувати перенапругу, спричинену несправністю видалення. Для того щоб зменшити втрати реактивної потужності при передачі реактора, реактор необхідно ввести в експлуатацію. Для шунтуючого реактора повинен бути вимикальний автомат, який запускається захистом лінії.
Основні вимоги до релейного захисту лінії 2,1000 кВ UHV
Релейний захист лінії 1000 кВ УВН повинен відповідати вимогам надійності, вибірковості, чутливості та швидкодії. У порівнянні з UHV і загальною високовольтною лінією, релейний захист повинен мати більшу надмірність і достатню незалежність. Конфігурація релейного захисту лінії 1000 кВ UHV може гарантувати, що захищена лінія може бути захищена швидко та без затримки у разі несправності в будь-якому робочому стані. Несправність на обох кінцях лінії можна швидко усунути, щоб запобігти пошкодженню електричного обладнання, нестабільності системи або перенапрузі та іншим випадкам безпеки.
З одного боку, релейний захист лінії 1000 кВ УВН повинен забезпечувати відсутність перенапруг, що впливають на ізолятори та електрообладнання, а з іншого боку, забезпечувати стабільність лінії 1000 кВ УВН. Ізолятори на лініях надвисокої напруги 1000 кВ не можуть витримувати велику перенапругу, тому перенапруга вплине на ізоляційну здатність ізоляторів і навіть призведе до руйнування ізоляції. Щоб гарантувати, що перенапруга контролюється в межах допустимого діапазону, час усунення несправності релейного захисту на обох кінцях лінії 1000 кВ UHV набагато довший, ніж час, коли один кінець від’єднано, а інший кінець підключено.
Для того, щоб забезпечити стабільну роботу лінії УВН, несправність слід швидко відключити на обох кінцях. Забороняється захищати один кінець і від'єднувати інший кінець. Щоб задовольнити вимоги до передачі лінії UHV 1000 кВ, один є основним захистом, а інший є резервним захистом, який дозволяє сигнали відключення або передає сигнали відключення. Різниця в часі між двома кінцями лінії 1000 кВ UHV для відключення пошкоджень контролюється в межах 30-40 мс, враховуючи, що різниця в часі між автоматичним вимикачем і релейним захистом на обох кінцях лінії становить 20 мс. Основні параметри захисту повинні бути повністю незалежними від котушки відключення до захисного екрана, джерела живлення постійного струму, трансформатора напруги та трансформатора струму.
3.Особливості релейного захисту ЛЕП 1000кВ УВН
3.1 Несправний струм конденсатора
Для того, щоб підвищити пропускну здатність лінії 1000 кВ UHV, індуктивність і опір лінії UHV слід зменшити настільки, наскільки це можливо, а ємність слід збільшити, щоб зменшити провідність витоку. Порівняно з лінією електропередачі 500 кВ, ємнісний струм, потужність передачі та кут опору лінії 1000 кВ UHV безперервно збільшуються. Під впливом конденсаторів з розподіленим струмом фазовий кут і амплітуда струму по обидві сторони лінії UHV сильно змінюються, а диференціальний захист лінії серйозно страждає через наявність конденсаторів струму. Коли струм навантаження лінії 1000 кВ UHV зменшується, надійність і чутливість диференціального захисту буде знижено, і відмова захисту легко відбудеться після заземлення через перехідний опір. Таким чином, необхідно встановити шунтуючі реактори та прийняти ефективні заходи компенсації струму конденсатора для підвищення точності та надійності диференціального захисту лінії UHV.
3.2 Проблеми перехідних процесів
Перехідний процес лінії 1000 кВ UHV спричинить високочастотний компонент коливань і серйозний резонанс індуктивності ємності. Під час перехідного процесу амплітуда та фаза струму та напруги лінії UHV будуть спотворені, що призведе до появи великої кількості гармонік. Коли опір лінії UHV є відносно великим, а навантаження невеликим, коротке замикання на землю легко виникне, і виникає серйозне спотворення форми сигналу. Оскільки чим вища частота лінії UHV 1000 кВ, тим більшим буде еквівалентний реактивний опір, тому еквівалентний реактивний опір слід зменшити, наскільки це можливо, за умови високочастотної складової. Якщо несправність виникає в кінці лінії UHV, високочастотна складова струму є великою, яка в основному включає 11-13 гармоніки та 2-4 гармоніки. Наявність гармонік вплине на точність розрахунку релейного захисту лінії УВН і легко призведе до перевищення стійкого режиму релейного захисту, особливо для гармонік, близьких до основної хвилі. Смуговий фільтр слід встановити у відповідному місці на лінії 1000 кВ UHV.
4. Проблема опору переходу
Перехідний опір лінії 1000 кВ UHV становить близько 600 Ом. Через велику відстань передачі напруга нульової послідовності буде значно знижена, коли струм протікає через кінець лінії опору 600-ω. У цьому випадку напруга лінії 1000 кВ UHV не може бути об’єднана, щоб правильно визначити, чи є замикання на землю чи нормальний робочий стан. Захист напрямку нульової послідовності неможливо точно оцінити, що призводить до того, що захист напрямку нульової послідовності відмовляється працювати. У поєднанні з поздовжньою відстанню та основним принципом захисту у вертикальному напрямку, вертикальний головний захист нульової послідовності прийнятий для замикання на землю лінії 1000 кВ UHV, а релейний захист лінії використовується для точного визначення короткого замикання. проблема перехідного опору лінії УВН.
5. Вертикальний захист
Нерівномірний розподіл ємності та рівня напруги лінії 1000 кВ UHV впливатиме на поздовжній захист. Синхронне відключення автоматичних вимикачів на обох кінцях лінії УВН є лише ідеальним методом. Біжуча хвиля, відбита джерелом живлення на одному кінці лінії УВВ, може спричинити перенапругу на лінії УВВ. Струм зарядки конденсатора, створюваний розподіленим конденсатором на лінії UHV 1000 кВ, впливатиме на поздовжній диференціальний захист лінії. Таким чином, компенсаційний реактор повинен бути встановлений на лінії UHV, щоб уникнути неправильної роботи захисту в нормальному робочому стані.