淺析特高壓直流輸電系統(tǒng)接地極線路保護(hù)性能

接地極線路保護(hù)是特高壓直流輸電系統(tǒng)中重要的保護(hù)之一，現(xiàn)場運(yùn)行情況表明目前的接地極線路保護(hù)存在缺陷。本文介紹了接地極線路保護(hù)的配置情況，并從原理上對(duì)接地極線路保護(hù)的性能進(jìn)行了分析。后，針對(duì)目前接地極線路保護(hù)存在的問題，從保護(hù)策略和故障隔離兩方面提出了相關(guān)建議。

接地極是特高壓直流輸電工程重要的組成部分，起到為雙極不平衡電流提供通路以及鉗制中性點(diǎn)電壓的作用。為防止大量直流電流入地造成的電磁效應(yīng)、熱力效應(yīng)和點(diǎn)化效應(yīng)對(duì)換流站周邊的人畜，以及電力設(shè)備造成顯著的影響，接地極距離直流換流站往往有幾十甚至上百公里，換流站與接地極之間的電氣連接則主要依靠接地極引線實(shí)現(xiàn)。如在四川境內(nèi)投運(yùn)的3條特高壓直流工程接地極址與換電站之間的距離均超過了50km，賓金直流接地極址與換流站間的距離甚至超過了100km。

過長的距離不僅極大地增加了接地極引線的投資成本，也增加了接地極引線故障的概率，還造成換流站中性點(diǎn)電位抬高，增加了接地極引線保護(hù)和絕緣配置的難度。實(shí)際運(yùn)行中，已多次發(fā)現(xiàn)接地極線路保護(hù)不正確動(dòng)作的情況。也有不少學(xué)者針對(duì)接地極線路保護(hù)不正確動(dòng)作案例做了分析研究。若能對(duì)接地極線路保護(hù)存在缺陷進(jìn)行原理性的分析，則有助于改進(jìn)接地極線路保護(hù)策略，保證直流輸電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

在介紹接地極線路保護(hù)配置的基礎(chǔ)上，通過理論分析，理清了接地極不平衡保護(hù)和阻抗監(jiān)視存在的缺陷，并有針對(duì)性地提出了相關(guān)優(yōu)化和改進(jìn)建議。

在掌握接地極線路不平衡保護(hù)和阻抗監(jiān)視原理的基礎(chǔ)上，理論分析了兩種保護(hù)的保護(hù)性能，得到以下結(jié)論：

1、接地極線路不平衡保護(hù)無法保護(hù)接地極線路全長，保護(hù)的靈敏性與雙極不平衡電流和過度電阻有關(guān)，不平衡電流越小，保護(hù)靈敏性越低;過度電阻越大，保護(hù)靈敏性越低。同時(shí)，不平衡保護(hù)不具備監(jiān)測接地極線路雙回線同點(diǎn)故障的能力。

2、由于注入信號(hào)的頻率過高，阻抗監(jiān)視裝置的測量阻抗與故障距離呈現(xiàn)周期變化，傳統(tǒng)距離保護(hù)的整定原則無法適用。利用測量阻抗與正常阻抗偏差實(shí)現(xiàn)的整定方法受線路參數(shù)變化的影響，導(dǎo)致阻抗監(jiān)視在世紀(jì)運(yùn)行中有拒動(dòng)的可能性。

3、進(jìn)一步改進(jìn)接地極線路保護(hù)的保護(hù)策略，提高保護(hù)的故障隔離能力，是保證直流系統(tǒng)安全運(yùn)行的有效措施。