论文部分内容阅读
【摘要】电力系统运行时常发生故障而阻碍了供配电效率，高压输电线路传输电能的电压等级较高，常受到内外因素干扰而发生多种故障，扰乱了电力系统正常的运行秩序。为了保障电力生产作业的安全性，必须注重高压输电线路安全防护工作，灵活应用接地保护是降低输电危险性的有效措施。本文分析了高压输电线路潜在的危险隐患，以接地保护为基础提出线路安全改良的设计方案。
【关键词】高压；输电线路；故障；接地保护
中图分类号：TM421 文献标识码：A
电力系统是社会改造建设的主要项目之一，兴建电力工程对提升社会供配电效率有着很大的帮助，也是改进供配电线路传输方案的必要措施。输电是电力生产的核心环节，按照用户使用需求将电能传输至特定的区域，保障了电能资源的优化配置。高压输电线路长期暴露在外，其易受多方面因素干扰而发生故障问题，导致电力系统运行不畅而增大了能耗系数。接地保护是电网规划改造中常用的方式，科学利用接地保护是降低输电线路牌故障的根本。
一、高压输电线路的危险性
高压输电线路是负责原始电能传输与调配的主线路，其可以根据电能使用需求调整线路内电压值，确保用户能够安全用电。因高压输电线路作业环境的特殊性，其常常面临着多方面的故障风险，若处理不及时则会影响到线路的正常效能。根据省级电力系统运行情况，高压输电线常见危险包括：雷击、覆冰、外力破坏等。
1、雷击。无论是直击雷过电压还是感应过电压，都使得导线上产生大量电荷，这些电荷以近于光的速度向导线两边传播，这就是雷电进行波。城市是社会主义现代化改造的重点服务对象，搞好基础设施建设有助于实现经济收益增长，雷击对电网设备及操作人员造成危险性极高。
2、覆冰。由覆冰、舞动引起的输电线路倒杆（塔）、断线及跳闸事故会给电力系统的输电线路造成重大的损害，更会威胁到电网的安全稳定运行和供电系统运行的可靠性。为了改变传统高压输电规划运行的不足，新时期需对电网拟定覆冰处理方案，解决城市地区供电作业存在的不足。
3、外力破坏。外力破坏电力线路引起的故障越来越多，在线路保护区内施工的大型吊车、挖掘机有时会碰断导线，撞坏塔杆；各种人为因素造成线路跳闸、损坏等。为了改变传统电网运行的不足，设定自动化监控平台辅助电网运行，对外力作用实施综合监控以减少对高压输电系统造成的破坏。
二、高压输电线路接地保护设计与应用
电能供应关系着国家经济体制建设，对社会工业化大生产活动开展有着重要的影响，这取决于电能供应对工业生产系统的调节作用。基于科学发展观指导下，高压输电工程改造步入了新的阶段，以自动化控制为主要趋势的调控方案得到应用，这标志着电网改造模式的全面推广。基于电网自动化控制平台下，高压输电线路接地保护也呈现了多元化形式，这些为电能资源调度提供了多方面的保障。结合现有的高压输电线路接地模式，其常见接地保护有工作接地、保护接地、重复接地、接零等多种方式。
1、接地保护功能
能源危机已经成为制约社会发展的重要因素，能源供应不足严重影响了地区经济事业的发展成效，并且降低了整个区域的电能调度水平。输电线路是电能资源调配的重要环节，对其采取综合保护是保障资源优化配置的基本要求。从电力专业划分，接地保护是将正常情况下不带电，而在绝缘材料损坏后或其他情况下可能带电的电器金屬部分（即与带电部分相绝缘的金属结构部分）用导线与接地体可靠连接起来的一种保护接线方式，如图1。
图1保护接地与接零
2、接地保护设计
（1）工作接地。在正常和事故情况下，必须在电力系统中某点（如发电机、变压器的中性点）直接或经消弧线圈、电抗、电阻、击穿熔断器和避雷器与接地装置连接，以保证电气设备的可靠运行，降低人体接触电压，迅速切断故障设备，降低电气设备和输电线路的绝缘水平。
（2）保护接地。电气设备的金属外壳由于绝缘损坏有可能带电，为防止这种电压危及人身安全而接地。接地电流将主要流经接地装置，接地体电阻愈小，流经人体电流愈小，从而避免人体触电的危险。触电是电力事故发生的主要形式，对电工操作人员安全造成了严重威胁，设计保护接地降低了人员的伤亡率。
（3）重复接地。即将零线上的一点或多点与地做金属连接。这样，当系统中发生碰壳或接地短路时，可降低零线的对地电压；当发生零线断线时可使故障程度减轻，如图2。重复接地采用了多层次保护原理，将电力系统设定双向保护措施，进而提高了高压输电线路的稳定性。图2中，重复接地装置根据高压输电线路作业情况，联用工作接地、保护接地等共同完成安全防护指令，大大降低了输电线路的故障率。
图2重复接地装置
（4）保护接零。将电气设备的金属外壳与变压器或发电机的接地中性点连接的中性线，或者与直流回路的接地中线相连接。当发生碰壳短路时，保护装置能可靠地断开故障设备，使人体避免触电。接零保护可采用智能感应技术，对高压输电线路结构实施综合监控，强化了输电线路运行的安全力度。
（5）过电压保护接地。为了防止由直击雷、感应雷和静电感应产生的过电压损坏电气设备或危及人身安全而将过电压保护装置或设备的金属结构接地。高压输电线路电压值大于220千伏，可借助电压互感器设计过电压保护接地，如图3，阻止电压值超标造成的风险性。电压互感器对异常电压具有感应作用，可准确地判断高压输电线路是否存在异常故障，对接地保护动作采取紧急处理措施。
图3电压互感器接线图
三、高压输电接地保护应用成效
电网是供输电作业的主控平台，在调节地区用电作业方面有着重要的作用，信息科技是高压输电线路保护科技应用的核心要素，将其融入电网改造建设是城市电力的必然趋势。高压输电线路接地保护设计提高了电能传输的安全系数，对一些常见输电线路起到了保护作用，这对于高压输电线路运行具有多方面的保障功能。根据本次设计接地保护线路运行情况，其在加快高压输电建设及提升输电效率方面的作用显著。
1、降低故障。本次设计接地保护使输电线路保护摆脱了早期供配电模式的不足，实现了电能资源的最优化配置，为社会、政府、企业、用户等均提供了多方面的输电服务，加快了电力行业的现代化改造进程。未来输电线路保护要注重作业模式的调整，引入更加先进的接地保护系统是很有必要的，其在控制接地保护故障方面具有较高的利用价值。
2、提升效率。发电厂是电能供应的初始端口，由火力、水力等发电厂生产原始电能，再进一步传输至用电区以实现电能利用价值。但是，原始电能的电压值高，不能直接用于企业生产或家用电器，必须经过高压传输及低压调配等环节才可正常使用。电力系统是社会电能调配的主要平台，借助接地保护系统可以实现电能的多样性传输，满足了各地区电能资源使用的实际需求。
结论
电力生产为地区用电提供了能源保障基础，满足了企业及个人用户日常用电的调配需求，建立了现代化生产用电机制。原始电能产出需经过长距离传输才能使用，高压输电是电能供输环节最为关键的一部分，其应当采用接地保护为安全控制平台，降低雷击、覆冰、外力作用等造成的损坏，全面提升高压输电线路的安全系数。
【参考文献】
[1]索南加乐，孙丹丹，付伟，王向兵，刘文涛，焦在滨.带并联电抗器输电线路单相自动重合闸永久故障的识别原理研究[J].中国电机工程学报.2006(11)
[2]李斌，贺家李，郭征，黄少锋，秦应力，徐振宇.线路中间带并联电抗器的线路差动保护[J].电力系统自动化.2006(07)
[3]刘浩芳，王增平，徐岩，马静.超高压输电线路波过程及暂态电流保护性能分析[J].电网技术.2006(03)
【关键词】高压；输电线路；故障；接地保护
中图分类号：TM421 文献标识码：A
电力系统是社会改造建设的主要项目之一，兴建电力工程对提升社会供配电效率有着很大的帮助，也是改进供配电线路传输方案的必要措施。输电是电力生产的核心环节，按照用户使用需求将电能传输至特定的区域，保障了电能资源的优化配置。高压输电线路长期暴露在外，其易受多方面因素干扰而发生故障问题，导致电力系统运行不畅而增大了能耗系数。接地保护是电网规划改造中常用的方式，科学利用接地保护是降低输电线路牌故障的根本。
一、高压输电线路的危险性
高压输电线路是负责原始电能传输与调配的主线路，其可以根据电能使用需求调整线路内电压值，确保用户能够安全用电。因高压输电线路作业环境的特殊性，其常常面临着多方面的故障风险，若处理不及时则会影响到线路的正常效能。根据省级电力系统运行情况，高压输电线常见危险包括：雷击、覆冰、外力破坏等。
1、雷击。无论是直击雷过电压还是感应过电压，都使得导线上产生大量电荷，这些电荷以近于光的速度向导线两边传播，这就是雷电进行波。城市是社会主义现代化改造的重点服务对象，搞好基础设施建设有助于实现经济收益增长，雷击对电网设备及操作人员造成危险性极高。
2、覆冰。由覆冰、舞动引起的输电线路倒杆（塔）、断线及跳闸事故会给电力系统的输电线路造成重大的损害，更会威胁到电网的安全稳定运行和供电系统运行的可靠性。为了改变传统高压输电规划运行的不足，新时期需对电网拟定覆冰处理方案，解决城市地区供电作业存在的不足。
3、外力破坏。外力破坏电力线路引起的故障越来越多，在线路保护区内施工的大型吊车、挖掘机有时会碰断导线，撞坏塔杆；各种人为因素造成线路跳闸、损坏等。为了改变传统电网运行的不足，设定自动化监控平台辅助电网运行，对外力作用实施综合监控以减少对高压输电系统造成的破坏。
二、高压输电线路接地保护设计与应用
电能供应关系着国家经济体制建设，对社会工业化大生产活动开展有着重要的影响，这取决于电能供应对工业生产系统的调节作用。基于科学发展观指导下，高压输电工程改造步入了新的阶段，以自动化控制为主要趋势的调控方案得到应用，这标志着电网改造模式的全面推广。基于电网自动化控制平台下，高压输电线路接地保护也呈现了多元化形式，这些为电能资源调度提供了多方面的保障。结合现有的高压输电线路接地模式，其常见接地保护有工作接地、保护接地、重复接地、接零等多种方式。
1、接地保护功能
能源危机已经成为制约社会发展的重要因素，能源供应不足严重影响了地区经济事业的发展成效，并且降低了整个区域的电能调度水平。输电线路是电能资源调配的重要环节，对其采取综合保护是保障资源优化配置的基本要求。从电力专业划分，接地保护是将正常情况下不带电，而在绝缘材料损坏后或其他情况下可能带电的电器金屬部分（即与带电部分相绝缘的金属结构部分）用导线与接地体可靠连接起来的一种保护接线方式，如图1。
图1保护接地与接零
2、接地保护设计
（1）工作接地。在正常和事故情况下，必须在电力系统中某点（如发电机、变压器的中性点）直接或经消弧线圈、电抗、电阻、击穿熔断器和避雷器与接地装置连接，以保证电气设备的可靠运行，降低人体接触电压，迅速切断故障设备，降低电气设备和输电线路的绝缘水平。
（2）保护接地。电气设备的金属外壳由于绝缘损坏有可能带电，为防止这种电压危及人身安全而接地。接地电流将主要流经接地装置，接地体电阻愈小，流经人体电流愈小，从而避免人体触电的危险。触电是电力事故发生的主要形式，对电工操作人员安全造成了严重威胁，设计保护接地降低了人员的伤亡率。
（3）重复接地。即将零线上的一点或多点与地做金属连接。这样，当系统中发生碰壳或接地短路时，可降低零线的对地电压；当发生零线断线时可使故障程度减轻，如图2。重复接地采用了多层次保护原理，将电力系统设定双向保护措施，进而提高了高压输电线路的稳定性。图2中，重复接地装置根据高压输电线路作业情况，联用工作接地、保护接地等共同完成安全防护指令，大大降低了输电线路的故障率。
图2重复接地装置
（4）保护接零。将电气设备的金属外壳与变压器或发电机的接地中性点连接的中性线，或者与直流回路的接地中线相连接。当发生碰壳短路时，保护装置能可靠地断开故障设备，使人体避免触电。接零保护可采用智能感应技术，对高压输电线路结构实施综合监控，强化了输电线路运行的安全力度。
（5）过电压保护接地。为了防止由直击雷、感应雷和静电感应产生的过电压损坏电气设备或危及人身安全而将过电压保护装置或设备的金属结构接地。高压输电线路电压值大于220千伏，可借助电压互感器设计过电压保护接地，如图3，阻止电压值超标造成的风险性。电压互感器对异常电压具有感应作用，可准确地判断高压输电线路是否存在异常故障，对接地保护动作采取紧急处理措施。
图3电压互感器接线图
三、高压输电接地保护应用成效
电网是供输电作业的主控平台，在调节地区用电作业方面有着重要的作用，信息科技是高压输电线路保护科技应用的核心要素，将其融入电网改造建设是城市电力的必然趋势。高压输电线路接地保护设计提高了电能传输的安全系数，对一些常见输电线路起到了保护作用，这对于高压输电线路运行具有多方面的保障功能。根据本次设计接地保护线路运行情况，其在加快高压输电建设及提升输电效率方面的作用显著。
1、降低故障。本次设计接地保护使输电线路保护摆脱了早期供配电模式的不足，实现了电能资源的最优化配置，为社会、政府、企业、用户等均提供了多方面的输电服务，加快了电力行业的现代化改造进程。未来输电线路保护要注重作业模式的调整，引入更加先进的接地保护系统是很有必要的，其在控制接地保护故障方面具有较高的利用价值。
2、提升效率。发电厂是电能供应的初始端口，由火力、水力等发电厂生产原始电能，再进一步传输至用电区以实现电能利用价值。但是，原始电能的电压值高，不能直接用于企业生产或家用电器，必须经过高压传输及低压调配等环节才可正常使用。电力系统是社会电能调配的主要平台，借助接地保护系统可以实现电能的多样性传输，满足了各地区电能资源使用的实际需求。
结论
电力生产为地区用电提供了能源保障基础，满足了企业及个人用户日常用电的调配需求，建立了现代化生产用电机制。原始电能产出需经过长距离传输才能使用，高压输电是电能供输环节最为关键的一部分，其应当采用接地保护为安全控制平台，降低雷击、覆冰、外力作用等造成的损坏，全面提升高压输电线路的安全系数。
【参考文献】
[1]索南加乐，孙丹丹，付伟，王向兵，刘文涛，焦在滨.带并联电抗器输电线路单相自动重合闸永久故障的识别原理研究[J].中国电机工程学报.2006(11)
[2]李斌，贺家李，郭征，黄少锋，秦应力，徐振宇.线路中间带并联电抗器的线路差动保护[J].电力系统自动化.2006(07)
[3]刘浩芳，王增平，徐岩，马静.超高压输电线路波过程及暂态电流保护性能分析[J].电网技术.2006(03)