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由于半波长输电线路具有明显的分布参数特性，其两侧电压、电流与常规输电线路截然不同，因此传统的继电保护原理无法直接在半波长线路上应用。目前有学者提出根据故障点与对端母线的线模反射波和零模透射线模波的顺序关系和极性关系，只需通过线模行波即可判断第二个反向行波的来源（故障点反射波或者对端母线反射波），但上述方法仍存在一定识别死区，即无法判断两端母线均为3回以上线路的情况，上述仿真结果对于半波长线路的实际工程应用仍需进一步研究。另有学者提出了一种基于贝瑞隆模型的新型纵联差动保护原理，可以消除线路分布电容电流的影响，提高保护的灵敏度和可靠性，但上述方法在线路发生单相接地故障时非故障相不平衡差动电流可能会导致判据的灵敏度变弱，仍需要进一步改进完善。此外，有学者提出在半波长线路上每隔一段短距离设置一个信息采集装置，将采集的三相电流、电压送往线路两侧，进而将现有成熟的短距离继电保护技术应用到半波长线路上，实现全线路的继电保护，但上述保护方案可行性仍需要进一步研究。

5.潜供电弧物理特性及抑制方法

潜供电弧在电力系统中广泛存在，由于特高压半波长输电线路的电压等级高，输电距离超长，传输功率大，线路结构特殊，其潜供电弧问题非常突出，倘潜供电弧不能及时熄灭，将使断路器重合于弧光接地故障，造成重合闸失败。因此关于潜供电弧物理机制及抑制方法的研究，是特高压半波长输电技术赖以发展的重要理论基础之一。

半波长线路潜供电弧同时具有许多独有的物理特征：①潜供电流和弧道恢复电压的数值很大，严重工况下的潜供电流最大值可超过2kA，恢复电压高达500kV，熄弧困难；②一次短路电流较大，其对潜供电弧影响的物理机理尚不明晰；③潜供电流的电磁感应分量和静电感应分量比重与常规线路不同，含调谐网络的半波长输电线路潜供电流的低频分量以及恢复电压的高频分量，使得潜供电弧燃弧特性发生变化；④半波长输电线路超长，潜供电弧与系统电磁暂态的交互作用过程与常规输电线路有所区别，燃弧特性也可能发生变化；⑤针对特高压半波长输电线路，其特殊结构使得常规的并联电抗器加小电抗等熄弧方法不再适用，而仅在线路两端安装快速接地开关的方法也不能完全满足抑制潜供电弧的具体要求，需要进一步研究。

由于截至现在尚未有实际建成的半波长输电线路，无法进行现场试验，因此针对半波长输电线路潜供电弧问题的研究一般依赖于低压物理模拟实验。通过进行半波长线路参数情况下的实验研究发现，其潜供电弧弧根和弧柱具有明显不同的运动特性：阳极易发生弧根跳跃现象，阴极可能发生二次激发现象；弧柱的运动情况更为复杂，常出现短路、部分消亡等现象，且其在热浮力的作用下向上运动。建立潜供电弧多物理场耦合动力学模型，纳入潜供电弧弧根模型的定量表征。建立了潜供电弧起始位置随机性的电弧仿真方法。

综合来看，目前主要分析潜供电弧宏观物理特性及运动情况，缺乏对潜供电弧内部等离子体微观参量的研究，可进一步建立纳入微观参量的潜供电弧动力学模型，更加准确的分析潜供电弧运动和熄灭特性。通过对潜供电弧物理特性和数学建模的研究，提出能够适用于长距离线路的潜供电弧抑制技术是最终目的，但现有成果还难以为半波长输电线路潜供电弧的物理特性及抑制技术研究提供科学支撑，亟需对上述问题开展进一步研究。

6.过电压及抑制方法

半波长交流输电线路过电压的类型与常规线路基本一致，但其特点却不尽相同；而自然半波长线路和调谐半波长线路过电压的特点也明显不同。对于自然半波长输电线路，最大过电压可能出现在线路中点三相断线时，即使考虑电晕损耗对过电压的限制作用，其幅值也达4p.u.左右。而对于调谐半波长线路，当线路两端的调谐设备内部发生短路时，倘引发谐振，则其过电压幅值会更高，可达十几倍。

短路故障时调谐半波长线路的过电压则更为复杂、严重。对于单相接地过电压，自然半波长线路最大值在2p.u.左右，而调谐线路则可达4p.u.或更高。故障过电压中仍以三相短路过电压最为严重，其最大幅值和出现位置与故障点密切相关。对于自然半波长线路，若考虑电晕损失，其过电压幅值在3p.u.左右，而对于调谐半波长线路，其过电压可达十几倍。输电线路本身的电晕损耗对过电压有一定的抑制效果。

目前过电压的抑制方法主要有沿线安装避雷器、分段安装快速接地开关、通过火花放电间隙在线路上并联大阻抗或采用三相重合闸等几种方法，其中以沿线安装避雷器的方法最为可行。半波长输电线路短路等引起的暂态过电压很高，对避雷器的数量和通流容量提出了很高的要求。同时，为适应线路过负载情况下的工频电压升高，避雷器的持续运动电压要求也高。半波长输电线路所需的避雷器数量多，费用大，避雷器发生故障的风险较大，对此需增加相应的保护设备以防止避雷器的损坏。

综合目前关于过电压的研究来看，其抑制技术的问题是可以解决的，但仍需结合具体工程综合考虑技术和经济指标进行优化配置。

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