浅谈电力系统保护新技术的研究

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　　摘要：随着我国智能电网的飞速发展，新设备和新技术的应用日新月异。超导限流器，超导电缆作为新设备的标杆在国家电网己有了示范应用，在稳态运行时能有效提高电网运行的经性，在故障时能降低短路容量提高电网运行的安全性。分布式电源作为可再生能源重要的应用途径目前处于全面建设阶段，促进了低碳电力系统的发展。高级量测技术是智能电网的基础技术，其中光纤传感技术具有抗 电磁干扰能力强、损耗低、传输频带范围宽等优点，在电力系统信息测量领域取得了比较好的应用效果。通信技术是智能电网的基础，我国具有完全自主知识产权的北斗卫星导航通信系统，可在农村电为系统信息监控、电力线路巡监系统等领域具有良好的应用前景。
　　关键词：电力系统；电源；继电保护
　　引言：
　　高级电力设施的发展对电力系绕带来了新的挑战。超导限流器、超导电缆、分布式电源等高级电力设施的应用越来越广泛然而，由于超导限流器在故障限流过程中会有额外高阻抗串入到系统中，对电力系统继电保护会产生影响：高温超导 电流由于其结构和材料特性上的差异，其电气参数必定与常规的电为电路架空线路不同，投入电网运行后会给常规的电网带来新的特性；分布式电源接入电网系统可能改变了电网结构和运算潮流，在发生短路故障时，会影响短路电流大小和短路持续时间，如果不改变网络设计，则按原设计的保护装置极有可能发生误动 作，甚至破坏保护设备之间的协调运行。因此，研究这些高级电力设施接入电网后对电力系统继电保护的影响具有重要意义。
　　1超导限流器技术
　　超导限流器一般都是利用超导体的超导态-正常态转变的物理特性和一些辅助部件，在电网线路出现故障时形成一个适当的阻抗来限制电流，与普通的限流元件相比具有许多优点：（1）动作快，有可能在亞毫秒级的时间内做出反应；（2）可根据需要将故障电流限制在系统额定电流的两倍左右；（3）它是串联在电力系统中且呈超导状态，因此在正常运行状态下，多数的超导限流器只有极小的功 率损失；（4）能自动触发、自动快速复位，集检测 、触发、限流于一 体 ；（5）是一种静态的限流器，结构较为简单；（6）当超导 限流器连接在几个系统之间并相互通电时，能形成极稳定的电力系统网，保证某一系统发生故障而不致于影响整个系统的正常运行，提高了系统的可靠性，而这种特性正是目前准备大力发展的智能电网所需要的。
　　目前己研巧过的SFCL可分为电阻式、变压器式、混鲁式、磁屏蔽式电抗式 、 磁饱和式、三相电抗器式和桥式等八种，电阻式超导限流器为例简要介绍限流器结构PMS。电阻式SFCL是利用交流超导体从超导态向常态（高阻）的快速转变原理来限制电力系统的故障电流。主要包含一个由低交流损耗的极细丝超导电缆绕制而成的无感线圈，称为触发线圈；同时，为降低触发线圈状态转变时产生的过电压，通常还要并联一个限制线圈或限制电阻。限制线圈是常规的，也可以是失超电流比触发线圏高很多的超导线圈。
　　2零序电流保护分析
　　若系统采用零序电流保护，超导限流器的投入，在限流过程中将产生零序 限流 电抗和限流电阻，会使得系统的零序阻抗变大，将会对原零序 网络产生影响，造成不对称短路时零序电流的降低，可能会影响到零序电流保护的动作。同时各种超导限流器由于构成原理不同，限流阻抗也存在一定的差异。电阻型超导限流器和路桥型超导限流器各相之间没有互感，故其零序阻抗等于正序阻抗；饱和铁态型超导限流器各相之间互感较小，故其零序阻抗也等于正序阻抗；三相电抗器型超导限流器的零序阻抗有前面分析知零序阻抗较大。
　　3总结
　　对于三段式电流保护：超导电缆和超导限流器投入后，一般情况下整个阻抗值均较常规线路的阻抗值大，会减小本线路速断保护范围，同时减小上段线路的限时速断保护范 围，需要重新整定，对定时限过电流保护的影响很小。特殊情况下整个阻抗值较常规线路小，则会导致系统的短路电流变大，会导致保护误动，需要对超导电缆和超导限流器重新选型。
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　　作者简介：张近娴（1997.06-），女，南京工程学院本科在读，研究方向：电气自动化。
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