张莉莉

摘 要：随着经济和科技的发展，高压直流电线在我国得到了较为广泛的应用，其特点是联网方便，便于管理上进行功率调节，传输容量较大，应用前景相对广泛。在国际显示中，我国的直流电传送比例完全超过了交流电，真正意义上成为了高压电的大国。在本文中我们介绍了高压直流电的几种保护措施和优缺点。

关键词：高压直流输电；保护技术；实践

1 关于继电保护的影响因素

1.1 电容电流

相对于一般的输电线路来说，高压直流电的输电线路就电容量来说较大，自然功率相对较小，这种特性给差动保护的实施造成了一定的影响。若要保护高压直流电线路的安全运行和电压稳定，就要对电容和电流采取一定的科学补偿。另外，分布电容也会对其造成影响，在用电过程中一旦出现电路故障，继电器和故障的举距离之间的关系就会发生实质性的改变，变为双曲正切函数，传统的继电保护措施就不能再起保护作用。

1.2 过电压电流

一般情况下，在高压线路出现故障的时候，根据电弧熄灭的时长，很有可能发生电弧不消弧的故障，加之电容的影响，电路两端的开关一般不会同时跳闸，所以整个电路的电弧反射会影响电力系统的正常运行，出现事故。

1.3 电磁暂态

在高压线路的直流电线中，输电线路相对较长，故障发生时，故障位置的高频分量幅值大，为排查工作带来了极大的阻碍，轻微可以造成测量结果发生偏差，严重时难以保障半波段算法的准确性，从而导致了电流互感器的饱和现象。

2 设计原理和注意事项

2.1 对于输电线路的主保护

可以对输电线路的主保护造成影响的因素有很多，在进行项目设计的时候，需要根据实际情况进行选择，以保证项目的安全性。在进行设计的过程中，需要使用两台装置进行检测，保证两台装置的原理不同。首套可以选择分相电流差动纵联保护的装置；其次可以选择相电压补偿的纵向保护装置。保证在使用两台装置的时候，安置在不同的通道。

2.2 后备保护

作为主保护的重要补充途径，后备保护是非常重要的部分，在电路设计的过程中，尽量控制好电路的两端，减少故障差的出现，做好完整的接地措施，将距离保护控制在一定的范围内。所谓距离保护不应该局限在几何图形当中，可以充分的利用微机保护，提升项目的安全性和稳定性。

2.3 电抗器的保护

在高压直流电的电线中，并联电抗器容易出现故障，而后线路就会根据情况发出相应的命令，进行及时的自我保护。如此一来，并联电抗器就会在线路故障中及时发挥自己的作用，另一种情况，若是故障电流或电压

2.4 自动重合闸

在高压线路中，有3种自动重合闸是最常用的：单相重合，快速重合和三相重合闸，但具体要选择哪一种闸还需要具体情况具体分析。以过电压的倍数是否在一定范围内为标准进行区分，若是没有超过标准，可以继续使用单相重合闸，若是超过标准，就要考虑使用3项重合闸。设置重合闸的过程中，将时间间隔和重合顺序考虑进去，一定将线路的间隔控制在标准之内，保证重合闸的选用正确。

3 关于一些常用保护技术的探討

3.1 行波暂态量

若是线路中出现了反行波，一定是高压线路在输电过程中发生故障，若是要保障系统在运行时的稳定性，必须要做好行波的保护工作，为高压直流的输电线路建立良好有效的保障。

当前的阶段中，常用的保护方式有两种：ABB和SIEMENS。两者中，SIENEBS的启动时间是16～20s，这种保护措施在时间上要比ABB方案慢，其优点是抗干扰套能力强于前者。ABB方案的保护方式可以检测到图变量在10ms以内的数值，在精度上也优于其他方式。

上述介绍的两种保护措施都能力有限，对待过度电阻的能力也不是很理想，另外，缺乏相对完整的依据，在理论体系上也不严密。在项目中为了提升保护效果，研究人员也进行了其他方式的研究，但效果平平，都存在不同的弊端。

3.2 微分欠压

微分欠压保护的基础是其电压幅值与电压微分数的数值，在主保护和后备保护方面都可以实现其功能。在现在的实验中，上文中提到的ABB和SIEMENS方案所检测到的故障对象都是电压水平和电压微分方面。在ABB方案中，上升延时的时间是20ms，要想实现其保护作用就必须在电压变化没有达到标准的情况下进行。需要强调的是，这种方式的耐过度电阻能力不是很强。

3.3 低电压

所谓低电压保护，是一种基于高压直流电的后备继电保护。要想实现保护作用，就要依靠电压幅值的检测。在保护过程中根据保护对象的不同，包括极控和线路两个方面。在两者之中，后者的保护定值要高于前者，前者的实行保护時会将故障极进行锁闭，而后者会将程序重启来达到保护效果。低电压保护在设计上相对简单，也是缺乏完整的依据，在技术人员进行判断时会延误时间。

3.4 纵联电流差动

这种保护模式在启动时使用双端电气量，其选择性相对较好，但是时间不理想，在发生故障较长时间以后才会做出保护措施，所以，由于它的时间限制只能应用在一些高阻故障的排除中。在各种现行因素的影响下，所使用的差动保护措施也不能真正解决电容电流的问题，多种情况下还是会出现误判。即使电流差动方式动作相对快速，灵敏度较高，但是也不能精确的解决故障，没有将优势发挥出来，在高压直流电的输电线路中的保护功能还是有待提升。

4 总结

综上所述，在高压直流电的线路中，特点是线路长，电容大，电压高和输送功率相对较大等，同时也提高了继电保护工作的难度。在继电保护中，不仅要进行传统的保护措施，还必须限制电压来提升其稳定性和安全性。在现阶段中，我国的高压线路已经开始大面积使用，但是保护技术还是没有跟上发展速度，相信在未来的研究中一定会有相应的解决方法。

参考文献

[1]宋国兵，高淑萍，蔡新雷，等.高压直流输电线路继电保护技术综述[J].电力系统自动化，2012，（22）：123-129.

[2]张凤良，王俊.高压直流输电线路继电保护技术探讨[J].大科技，2016，（33）：78-79.

[3]何钟原.高压直流输电线路继电保护技术探讨[J].科技风，2016，（4）：6-7.

（作者单位：冀北电力有限公司承德供电公司经济技术研究所）