超高壓輸電

使用超高電壓等級輸送電能。超高電壓是指 330千伏至765千伏的電壓等級，即330(345)千伏、400(380)千伏、500(550)千伏、765(750)千伏等各種電壓等級。超高壓輸電是發電容量和用電負荷增長、輸電距離延長的必然要求。超高壓輸電是電力工業發展水平的重要標誌之一。隨著電能利用的廣泛發展，許多國家都在興建大容量水電站、火電廠、核電站以及電站群，而動力資源又往往遠離負荷中心，只有採用超高壓輸電才能有效而經濟地實現輸電任務。超高壓輸電可以增大輸送容量和傳輸距離，降低單位功率電力傳輸的工程造價，減少線路損耗，節省線路走廊佔地面積，具有顯著的綜合經濟效益和社會效益。另外，大電力系統之間的互聯也需要超高壓輸電來完成。若以220千伏輸電指標為100%，超高壓輸電每公里的相對投資、每千瓦時電輸送百公里的相對成本以及金屬材料消耗量等，均有大幅度降低，線路走廊利用率則有明顯提高。

1952年瑞典首先建成了380千伏超高壓輸電線路，由哈什普龍厄到哈爾斯貝里，全長620公里，輸送功率45萬千瓦。1956年，蘇聯從古比雪夫到莫斯科的400千伏線路投入運行，全長1000公里，並於1959年升壓至 500千伏，首次使用500千伏輸電。1965年加拿大首先建成735千伏的輸電線路。1969年美國又實現 765千伏的超高壓輸電。在直流輸電方面，蘇聯於1965年建成±400千伏的超高壓直流輸電線路，此後美國、加拿大等國又建成±500千伏直流輸電線路。中國第一條±500千伏直流輸電線路──葛上線──於 1989年投入運行。1985年蘇聯建成±750千伏線路，從埃基巴斯圖茲到坦波夫，輸送距離2400公里，輸送功率600萬千瓦，是世界上規模最大的超高壓直流輸電。

實現超高壓輸電需要解決以下許多技術課題：①超高壓運行條件下空氣及其他介質的絕緣強度特性研究。②輸電線路及輸電設備絕緣配合與絕緣水平的合理設計。③過電壓（包括內部過電壓和外部過電壓）預測及防護。④解決保持同步發電機並列運行的穩定性問題。⑤各種運行方式下的調壓和無功功率補償。⑥超高壓輸電線路引起的電磁環境干擾，如電暈放電造成的無線電干擾、電視干擾、可聽雜訊干擾，以及地面電場強度對人體影響等。目前超高壓輸電技術已經成熟，並為許多國家普遍採用。

中國於1972年首先應用了330千伏輸電,1981年又首次建成500千伏輸電線路。截至1987年，已建成超高壓輸電線路5000多公里，並逐步形成以500千伏輸電為骨幹的超高壓電力系統。

超高壓輸電線路是電網系統重要組成部分，隨著電壓等級的提升，影響超高壓輸電線路繼電保護的因素也會增加，這也是超高壓輸電線路繼電保護中需要重視的內容。做好繼電保護，如果發生故障，繼電保護裝置可以自行切斷與故障區的聯繫，並將問題反映給控制中心。若故障未在區內發生，通過不動作就可以完成設計。總的來說，在超高壓輸電線路繼電保護實現以後，無論電力系統處於哪種運行狀態或在運行中發生了哪種故障，繼電保護裝置都可以做出正確判斷，將損失降到最低，確保電力系統安全穩定運行。

電力信號處理

對於電網保護來說，它與相關暫態信號間存在一定聯繫，而這些信號又具有非線性、不穩定特徵，在繼電保護實現以前，電網保護需要在傅里葉的作用下處理就好暫態信號，但在利用傅里葉的過程中卻發現這種變換方式帶有一定缺陷與不足，所以，就需要在高解析度的作用下完成信號處理。為進一步做好繼電保護工作，HHl被應用進來，有效強化了暫態信號處理能力。通過實踐得知，隨著HHT法的運用，不僅可以有效提升超高壓輸電線路故障信號的判斷能力，還能及時消除噪音，相關工作人員也可以及時了解到故障所在。

電流差動保護

通過研究發現，電力系統在運行中會發現各種各樣的故障，在電力系統故障發生以後，勢必會出現故障信息。之所以利用電流差動完成超高壓輸電線路繼電保護，主要是由於它可以保護更為複雜的拓撲結構，同時也可以消除電流分量，並從中獲得有用故障信息。利用電流差動實現超高壓輸電線路繼電保護，就是在線路兩端設置合適的電流感應裝置，且完成連接嘲。通常情況下，處於保護狀態的電路在發生故障以後，正常部分的電流與故障電流是相同的。通過應用電流差動保護可以發現，該裝置不僅具有豐富經驗，還能夠在零序狀態下保護電流。一般在故障發生以後，負荷電流會帶來一定的負面作用，如短路出現以後，會出現線路故障，保護拒動也會隨之發生。

要發揮電流差動保護應有作用，應做好保護方案設計，由於故 障分量具有較高靈敏性，因此就要重視保護方案設計，為實現長期 獲得分量信號，可以將零序電流等作為後備保護方式，並將其與全 電流綜合在一起，實現兩者互補，只有這樣才能有效減少各種保護 所存在的不足。此外，為事實了解故障實際情況，還要將全電流保護 作為重點，只有這樣才能真正做好超高壓輸電線路繼電保護工作，減少電力企業損失。

自適應電流保護

要做好超高壓輸電線路繼電保護，不僅要了解故障類型，還要 掌握電力運行方式，只有這樣才能確保電流保護目標得以實現。對 於電網運行來說，輸電線路和用電設施是相互關聯的，等效阻抗相 對較小，如果電動勢處於恆定狀態時，線路同點負荷電流值就會隨 之增大。所以，只有掌握了運行方式類型以後，才能對檢測線路電 流，也只有這樣才能做好電流保護工作。在自適應電流保護中，還需要明確故障類型，對比前後基波，以 便確定好電流副值。如果發生單相短路，某些相電流值可能增加，而 餘下相的電流值則不會出現變化、在兩相短路發生以後，那麼它們 的電流值也會上升，增加範圍也會相同，此外其他部分則不會變化。一般來講，在明確了故障類型以後，系統所發生的故障就會呈現正 反，也就是說在故障電流經過繼電保護裝置所在之處時，方向會出 現反差，所以，應控制好方向，才可以做好繼電保護工作。