雙極線是指有兩極連線電源和負荷的直流線路。雙極線路互感與對極電流恢復速度、極間互感耦合係數相關，與直流運行電壓無關。另外，當一極線路遭受雷擊故障時，可能會造成正常極的線路保護誤動作，因此需審慎整定直流線路低電壓保護閉鎖定值和突變數保護動作延時。
基本介紹
- 中文名：雙極線
- 外文名：bipolar line
- 一級學科：工程技術
- 二級學科：電力系統
- 類型：電力線路
- 定義：兩極連線電源和負荷的直流線路
定義,直流線路,雙極輸電線路互感影響,雙極線路保護誤動作分析,單極線,
定義
直流線路
“直流電”（Direct Current，簡稱DC），又稱“恆流電”，恆定電流是直流電的一種，是大小和方向都不變的直流電，它是由愛迪生發現的。1747年，美國的富蘭克林根據實驗提出電荷守恆定律，並且定義了正電和負電的術語。
恆定電流是指大小（電壓高低）和方向（正負極）都不隨時間（相對範圍內）而變化，比如乾電池。脈動直流電是指方向（正負極）不變，但大小隨時間變化，比如：我們把50Hz的交流電經過二極體整流後得到的就是典型脈動直流電，半波整流得到的是50Hz的脈動直流電，
直流線路是指接入直流電源的線路，也指接在換流站之間以直流傳輸電力的線路。
雙極輸電線路互感影響
特高壓直流輸電線路距離長，輸送容量大，雙極線路間電磁感應和耦合現象過去沒有得到足夠的重視和研究，與
直流工程相比較，其在某些運行方式下所產生的後果也更為嚴重。宜賓一金華特高壓直流（簡稱“賓金直流”）於2014年7月31日17時34分發生極II閉鎖事件。事件發生後，為進一步排查隱患並分析特高壓直流故障對交流系統的影響，對賓金直流在各種故障工況下的功率回響特性進行數模混合仿真研究。研究發現賓金直流在一極全壓800kV，另一極半壓400kV運行的情況下，若800kV全壓極發生直流線路故障，在重起動期間，400 kV健全極直流功率短時間內會出現大幅下降。根據系統穩定計算結果，一旦實際運行中出現該工況，則存在川渝與華中東四省電網間穩定破壞、聯絡線解列和川渝電網失穩的安全風險。
賓金直流一極直流線路故障後重起動過程中，另一健全極短時間功率大幅下降的問題。其原因在於故障極直流電流快速恢復過程中，通過雙極線路間互感藕合，在健全極產生與健全極電流方向相同的較大感應電流，觸發角在電流控制器調節下不斷上升，直流電壓持續下降並觸發VDCOL（直流控制系統中的低壓限流功能）功能，VDCOL動作後加劇了直流電壓和電流的下降，導致健全極功率出現較大擾動。
雙極線路互感與對極電流恢復速度、極間互感耦合係數相關，與直流運行電壓無關。直流控制系統需針對此問題進行改進：以故障極重起動等信號作為判定條件，短時閉鎖健全極的VDCOL功能。
雙極線路保護誤動作分析
天廣直流輸電工程投運於2000年12月26日，西起黔、桂交界的天生橋換流站，東至廣東省廣州換流站，線路全長980km。電壓1500 kV，電流1800 A，雙極輸送功率1800 MW，是南方電網首條遠距離、大功率、超高壓直流輸電工程。2009年底至2010年4月，天廣直流線路以自主化技術完成了控制保護改造。
改造後8個月內天廣直流線路保護共動作了22次，其中3次為雙極線路保護同時動作。改造後的天廣線路保護包括行波保護、突變數保護、線路低電壓保護、直流線路縱差保護。
當一極線路遭受雷擊故障時，由於雙極線路間的耦合效應，正常極的電壓也會發生變化，如果保護的可靠性不足，可能會造成正常極的線路保護誤動作，因此需審慎整定直流線路低電壓保護閉鎖定值和突變數保護動作延時。
要整定突變數保護的定值，首先低電壓保護定值的整定需滿足：
（1）故障極（比如極2）發生故障，線模分量第一次到達2極的端部時，會造成2極的線路電壓幅值下降，且2極的線路電壓絕對值近似相等；若線路突變數保護中低電壓定值足夠低，則可以躲過非故障極線路突變數保護的誤動作；
（2）故障極發生故障，零模分量隨後線模分量首次到達2極端部時，由於故障極的零模分量與其線模分量方向相同，而非故障極的零模分量與其線模分量方向相反，因此會使故障極的線路電壓繼續降低，可能形成反向電壓；而非故障極的線路電壓回升並可能形成過電壓，因此低電壓保護定值需確保此時極2低電壓保護可靠動作。同時滿足這2種要求的低電壓保護門檻動作值很難選取。
（3）其次突變數保護的動作延時需重新整定，已解決上述低電壓保護門檻動作值難以選取的問題，其延時需大於線模分量和零模分量沿線路傳輸可能的最大時間差，防止故障極發生故障時，線模分量使非故障極電壓降低，而零模分量尚未到達，若延時較短，則可能使非故障極突變數保護誤動作。
