国产公里级高温超导线路保护优化方案
2021-08-05余洪梁臣吴通华孙良凯李延新谢伟
余洪,梁臣,吴通华,3,孙良凯,李延新,谢伟
(1.智能电网保护和控制国家重点实验室,江苏 南京 211106;2.南瑞集团有限公司,江苏 南京 211106;3.河海大学 能源与电气学院,江苏 南京 210098;4.国网上海市电力有限公司,上海 200122)
随着技术的发展,超导材料被越来越广泛地应用于电力系统领域,典型应用是作为故障限流器[1-2],利用超导带材的失超特性有效抑制故障电流大小。随着高温超导(high temperature superconducting,HTS)输电技术的突破,其更具前景的应用是作为输电线缆。高温超导电缆相比于常规电缆具有传输能量大、线路损耗低、环境污染小、结构紧凑等特点,传输同等容量时,超导线路可以降低1~2个电压等级,适合在大城市及城市密集区使用[3]。世界上第1组并网运行的高温超导电缆是由美国南线公司研制的30 m、30 kV、1 250 A高温超导电缆,于1999年底并网运行[4];2004年7月10日,我国第1组长度为33.5 m的高温超导电缆系统在云南昆明普吉变电站投入运行[5]。随着高温超导电缆研制技术的发展,长距离的超导输电项目相继出现:德国Essen市2013年完成了Ampactiy三相同轴高温超导电缆项目[6],该项目是世界首条公里级的超导输电电缆,线路于2014年4月开始正式供电;文献[7]介绍了阿姆斯特丹计划建设的超导工程项目,高温超导电缆长度达到6 km;我国在2019年启动了公里级高温超导电缆示范工程的建设[8],未来长距离高温超导电缆输电研究成为趋势。
在超导线路继电保护的研究方面:文献[5]介绍了一种基于不同电流水平的三层保护方案,此方案以电流保护为主保护,对于长距离高温超导电缆,无法实现电缆全长范围区内故障的快速切除;……
