1000kV UHV 라인 계전기 보호의 특수문제 분석

Oct 31, 2022 메시지를 남겨주세요

Uhv 전송선은 매우 독특한 특성을 가지고 있습니다. 선택한 라인은 8분할 와이어로 공간이 매우 넓고 커패시턴스가 매우 높아서 회로의 손실을 크게 줄입니다. 최근 몇 년 동안 UHV 전송 기술의 보급 및 적용은 중국의 불균형한 에너지 분배 및 소비 문제를 크게 해결하고 자원의 이점 전환을 완료했으며 경제 발전의 성장 요구를 충족했으며 전력망의 수용력을 개선했으며 또한 자원의 에너지 소비를 줄이는 역할을 할 수 있습니다.


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Uhv 전송 라인은 신뢰성과 감도를 실행하는 라인의 요구 사항을 충족해야하며 또한 매우 우수한 보호 효과가 있습니다. 라인이 실패하면 백업 장치를 제 시간에 구현하여 실패 원인을 분석하여 해당 해결해야 할 실패 문제에 대한 조치는 더 심각한 회로 문제를 피하십시오.



1. UHV 전송선에 대한 릴레이 보호 요구 사항


기본 요구 사항은 다음과 같습니다.


(1) 백업 보호 시스템 장비를 갖추려면 일반적으로 라인 오류 제거를 신속하게 완료할 수 있어야 하며 장비를 보호할 수 있는 독립적인 실행 기능이 있어야 합니다. 이 경우에는 다음을 보장하기 위한 것입니다. 주요 보호 장비가 수리되지 않거나 실행할 수 없으면 백업 보호 작업을 실현할 수 있습니다.


(2) 주보호장치의 작동 및 소호시간이 요구되어야 하며, 과전압의 최고값을 초과하지 않아야 한다.


(3) 부하 상태에서 양단에서 선로를 절단할 때 발생하는 시간차는 제한값을 초과하지 않아야 합니다. 최대값은 절연체와 전압을 능동적으로 계산하여 결정해야 합니다. 따라서 이것은 또한 중요한 규정입니다.


(4) 과전압 문제를 제한하기 위해 자동 재폐로 시작 시간을 지정해야 합니다. 재폐로에 실패하면 양쪽의 피어 끝이 전압을 줄여야 합니다.


(5) 공진 과전압은 두 위상의 작동 상태를 통해 계산되며 허용 값을 초과하면 단상 재폐로를 사용할 수 있습니다.


(6) 차단기 입력/점프는 양쪽 끝에서 입력과 차단 사이의 시간차가 규정된 값을 초과하지 않도록 반자동이어야 합니다.


(7) 션트 리액터를 선택할 때 제거 결함으로 인한 과전압을 고려해야 합니다. 원자로 전송 시 무효 전력 손실을 줄이려면 원자로를 사용해야 합니다. 션트 리액터의 경우 라인 보호에 의해 시작되는 스위치/스위치 자동 장치가 있어야 합니다.


2.1000kV UHV 라인 릴레이 보호 기본 요구 사항


1000kV UHV 라인의 계전기 보호는 신뢰성, 선택성, 감도 및 빠른 작동의 요구 사항을 충족해야 합니다. UHV 및 일반 고압선과 비교하여 계전기 보호는 더 큰 중복성과 독립성을 가져야 합니다. 1000kV UHV 라인의 릴레이 보호 구성은 보호 라인이 모든 작동 상태에서 오류 발생 시 지연 없이 신속하게 보호될 수 있음을 보장할 수 있습니다. 라인 양단의 결함을 신속하게 제거하여 전기 장비 손상, 시스템 불안정 또는 과전압 및 기타 안전 사고를 방지할 수 있습니다.


한편으로 1000kV UHV 라인의 릴레이 보호는 절연체 및 전기 장비에 영향을 미치는 과전압이 없는지 확인해야 하며 다른 한편으로는 1000kV UHV 라인의 안정성을 보장해야 합니다. 1000kV 초고압 라인의 절연체는 큰 과전압을 견딜 수 없으므로 과전압은 절연체의 절연 능력에 영향을 미치고 절연 파괴로까지 이어집니다. 과전압이 허용 범위 내에서 제어되도록 하기 위해 1000kV UHV 라인의 양단에서 계전기 보호의 고장 제거 시간은 한쪽 끝을 분리하고 다른 쪽 끝을 넣은 시간보다 훨씬 더 깁니다.


UHV 라인의 안정적인 작동을 위해서는 양쪽 끝에서 오류를 빠르게 차단해야 합니다. 한쪽 끝을 보호하고 다른 쪽 끝을 분리하는 것은 금지되어 있습니다. 1000kV UHV 라인의 전송 요구 사항을 충족하기 위해 하나는 주요 보호이고 다른 하나는 트립 신호를 허용하거나 트립 신호를 전송하는 백업 보호입니다. 1000kV UHV 선로 양단의 차단기와 계전기 보호 사이의 시간차가 20ms임을 감안하여 고장차단을 위한 1000kV UHV 선로 양단의 시차를 30-40ms 이내로 제어한다. 주요 보호 설정은 트립 코일에서 보호 스크린, DC 전원 공급 장치, 변압기 및 변류기까지 완전히 독립적이어야 합니다.



3. 1000kV UHV 라인에 대한 릴레이 보호의 특수 문제


3.1 커패시터 전류에 결함이 있습니다.

1000kV UHV 선로의 전송 용량을 향상시키기 위해서는 UHV 선로의 인덕턴스와 저항을 최대한 줄이고 정전 용량을 높여 누설 컨덕턴스를 줄여야 한다. 500kV의 전송 라인과 비교하여 1000kV UHV 라인의 커패시턴스 전류, 전송 전력 및 임피던스 각도는 지속적으로 증가합니다. 분산 전류 캐패시터의 영향을 받아 UHV 선로 양쪽의 전류의 위상각과 진폭이 크게 변하고 전류 캐패시터의 존재로 인해 선로의 차동 보호에 심각한 영향을 미칩니다. 1000kV UHV 라인의 부하 전류가 감소하면 차동 보호의 신뢰성과 감도가 감소하고 천이 저항을 통해 접지 후 보호 거부가 쉽게 발생합니다. 따라서 UHV 라인의 차동 보호 정확도와 신뢰성을 향상시키기 위해 션트 리액터를 설정하고 효과적인 전류 커패시터 보상 조치를 채택해야 합니다.


3.2 일시적인 프로세스 문제

1000kV UHV 라인의 과도 과정은 고주파 발진 성분과 심각한 정전 용량 인덕턴스 공진을 생성합니다. 과도 과정에서 UHV 라인의 전류 및 전압의 진폭과 위상이 왜곡되어 많은 고조파가 발생합니다. UHV 라인 저항이 상대적으로 크고 부하가 작을 때 접지 단락이 발생하기 쉽고 심각한 파형 왜곡이 발생합니다. 1000kV UHV 라인의 주파수가 높을수록 등가 리액턴스가 커지므로 고주파 성분의 조건에서 등가 리액턴스를 최대한 줄여야 합니다. UHV 선로 끝단에서 고장이 발생하면 전류의 고주파 성분이 크며 주로 11-13 고조파와 2-4 고조파를 포함합니다. 고조파의 존재는 UHV 라인의 계전기 보호 계산 정확도에 영향을 미치고 특히 기본파에 가까운 고조파의 경우 계전기 보호를 초과하는 정상 상태로 쉽게 이어집니다. 대역 차단 필터는 1000kV UHV 라인의 적절한 위치에 설정해야 합니다.



4. 전이 저항 문제

1000kV UHV 라인의 천이 저항은 약 600Ω입니다. 전송 거리가 길기 때문에 600-ω 저항 라인의 끝을 통해 전류가 흐를 때 제로 시퀀스 전압이 크게 감소합니다. 이 경우 1000kV UHV 라인의 전압을 합산하여 지락인지 정상동작 상태인지 정확하게 판단할 수 없다. 제로 시퀀스 방향 보호는 정확하게 판단할 수 없으므로 제로 시퀀스 방향 보호가 작동하지 않습니다. 세로 방향의 주요 보호 원리와 세로 방향의 거리와 결합하여 1000kV UHV 라인의 지락에 대해 수직 제로 시퀀스 메인 보호가 채택되고 라인의 릴레이 보호는 단락을 정확하게 식별하는 데 사용됩니다 UHV 라인의 전이 저항 문제.



5. 수직 보호

1000kV UHV 라인의 불균일한 분배 커패시턴스와 전압 레벨은 종방향 보호에 영향을 미칩니다. UHV 라인의 양쪽 끝에서 차단기의 동기 차단은 이상적인 방법일 뿐입니다. UHV 라인의 한쪽 끝에서 전원 공급 장치에 의해 반사된 진행파는 UHV 라인에 과전압을 유발할 수 있습니다. 1000kV UHV 라인의 분산 커패시터에 의해 생성된 커패시터 충전 전류는 라인의 종방향 차동 보호에 영향을 미칩니다. 따라서 정상 운전 상태에서 보호 오동작을 방지하기 위해 UHV 라인에 보상 리액터를 설치해야 합니다.


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