【摘 要】
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超高压输电具有输电容量大、电网损耗低等优势，但线路电压等级的提高也给二次设备带来许多新的问题：互感器饱和、分布参数、同步、过渡电阻等。分相电流差动保护基于基尔霍夫电
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超高压输电具有输电容量大、电网损耗低等优势，但线路电压等级的提高也给二次设备带来许多新的问题：互感器饱和、分布参数、同步、过渡电阻等。分相电流差动保护基于基尔霍夫电流定律，具有选择性好、灵敏、快速等特点，因而作为超高压线路的主保护之一。本文围绕超高压线路存在的问题，对超高压线路差动保护算法进行了深入的研究。 在超高压输电线路中，分布参数所造成的电容电流会对差动保护的可靠性和灵敏性产生严重影响，造成保护的不正确动作。本文在对各种电容电流补偿方法进行分析比较后，采用能同时对稳态电容电流和暂态电容电流进行逐点补偿且对两端的采样同步要求较低的时域法对电容电流进行补偿。 同样，在超高压输电线路中，由于线路电压等级较高，故障时电流很大，传统的电流互感器容易饱和，获得的二次电流量失真，影响保护的性能。本文针对传统互感器容易饱和的问题，采用没有磁饱和现象的电子式互感器替代，其可以直接输出数字量，利于保护装置的使用，符合数字化变电站建设的要求。但长距离输电线路两端电子式互感器采样率通常不能保证统一，导致纵联差动保护无法运行。针对此问题，本文详尽分析了基于插值和抽取相结合和基于二阶插值的两种采样率转换方法各自的优点，指出采用基于插值和抽取相结合的采样率转换方法误差小，但保护延时较大，不能满足超高压线路保护出口时间的要求；而基于二阶插值的采样率转换方法延时较小，转换精度虽没基于抽取与插值的采样率转换方法高，但已可满足超高压线路保护的需求，故选取基于二阶插值的采样率转换方法。 针对传统差动保护算法易受同步误差以及过渡电阻的影响，提出一种新的保护算法，分别利用两侧电流相量幅值比和相角差构造保护判据，通过整定相角裕度提高保护的耐同步误差能力，有效改善了区外故障时的可靠性；同时，在幅值比判据中引入两侧电流幅值，自适应调节制动区域的大小，有效改善了区内经高阻接地时的灵敏度，满足超高压输电线路对差动保护的要求。 最后，本文在上述研究的基础上，利用Matlab/Simulink建立了超高压线路模型，对所提出的差动保护算法进行了仿真，验证了新算法适用于超高压线路的合理性和优越性。
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