六相輸電線的故障分析與繼電保護.pdf

1、六相輸電是多相輸電的一種，在國外六相輸電技術(shù)作為提高輸電線路功率傳輸密度，節(jié)約線路走廊空間的重要手段得到了充分的重視，對六相輸電技術(shù)的研究也取得了很大的進展。1992年，美國紐約電力和天然氣公司（NYSEG）將Goudey到Oakdale之間的一條雙回線路改造成了六相輸電線，并且已經(jīng)投入了商業(yè)運行，這標志著多相輸電技術(shù)已經(jīng)從理論研究向?qū)嶋H應(yīng)用邁出了重要的一步。在我國由于耕地面積的減少和地理環(huán)境的制約，節(jié)約線路走廊占用空間，提高線路的功率

2、傳輸密度已經(jīng)成為電網(wǎng)建設(shè)需要考慮的一個重要因素，在這方面六相輸電方式有著獨特的優(yōu)勢。六相輸電線路的故障分析是相當復雜的，同時國內(nèi)、外對于六相輸電線路繼電保護的研究還是很少的，這也成為制約六相輸電技術(shù)實用化的一個重要因素。本文對六相輸電線路的功率傳輸特性和幾種繼電保護原理進行了研究。主要內(nèi)容如下： ⑴詳細分析和研究了六相輸電線路在超高壓和特高壓兩個電壓等級上的功率傳輸特性，研究結(jié)果表明，六相輸電線路能夠最大程度地利用線路的走廊空間

3、，明顯提高系統(tǒng)的功率傳輸密度，并且線路的表面電場強度，以及線路下方的工頻電場和磁場強度完全可以控制在規(guī)定允許的范圍內(nèi)。 ⑵綜合六相輸電線路故障電流序分量的幅值和相位特征，提出了一種適用于六相輸電線路的故障選相方案，該方案在各種故障情況下都能做到準確選出故障相，并且還有不受線路參數(shù)變化和接地電阻影響的優(yōu)點。 ⑶提出了一種基于六相輸電線路特有序分量，即半正序、半零序和半負序分量的縱聯(lián)方向保護方案，該方案能夠根據(jù)故障的特性自動

4、選擇方向判據(jù)，并且具有不受系統(tǒng)阻抗變化影響的優(yōu)點，補充正序突變量方向判據(jù)，該方案能夠判別六相輸電線路上所有的故障。 ⑷提出了將六相輸電線路特有故障電流序分量，即半正序、半零序和半負序電流分量進行線性組合，形成新的相差動保護的操作電流?；诒疚乃岢龅牟僮麟娏鞯牧噍旊娋€路相差動保護具有不受線路兩側(cè)系統(tǒng)阻抗變化、負荷電流以及故障電阻影響等優(yōu)點。 ⑸提出了一種適用于六相輸電線路的距離保護方案，該保護由6個接地阻抗繼電器和15

5、個相間阻抗繼電器組成。阻抗繼電器采用四邊形方向阻抗特性和R-L模型法進行故障相阻抗的測量，大量的仿真測試表明，該距離保護方案性能可靠，可以作為六相輸電線路的后備保護。 ⑹提出了一種適用于六相輸電線路的瞬時性故障判據(jù)，同時，本文還提出一種適用于六相輸電線路的自適應(yīng)分相重合閘方式來彌補該故障判據(jù)無法判斷相間永久性故障和對稱性故障的問題。本文所提出的自適應(yīng)重合閘方案在最大程度上保證了線路不重合于永久性故障，并且增加了重合閘成功的概率。