交流系统故障导致直流线路保护动作的分析

利用直流保护的数字式波形回放系统,分析了2008年6月18日广东电网罗洞变电站发生500kV电流互感器爆炸事故期间高坡站的直流线路行波保护和直流线路电压突变量的保护动作行为。按照直流保护动作原理和逻辑,直流保护的动作行为符合设计逻辑,但违背了交流系统故障期间直流保护应可靠地不动作的设计规范,并就直流线路电压突变量保护提出了改进方案。所提出的增加保护动作延时的措施已用于天广、高肇、兴安直流工程。     

接地极线路不平衡保护分析及改进措施

±500kV兴安直流输电工程接地极线路实施反事故措施后,极控系统不能区分直流线路故障和接地极线路故障,导致直流输电系统存在误闭锁风险,故接地极线路不平衡保护策略需进一步调整优化。通过分析接地极线路不平衡保护的动作逻辑和反事故措施实施前后不同的保护策略,并结合3起保护动作事故,研究了反事故措施对接地极线路不平衡保护运行可靠性的影响,分析了保护在运行中存在的问题,提出了增加接地极线路不平衡保护单独出口回路、减少系统单极大地回线运行时间的改进建议,可有效降低兴安直流输电系统误闭锁的风险。     

南方电网直流典型故障的反事故措施方案研究

以"4·2"、"5·5"故障为背景,介绍了接地极过电压保护和接地极电流不平衡保护的原理以及在故障中暴露出的不足.提出了相关直流控制保护功能反事故措施方案.并以RTDS试验验证了对59EL和60EL改进方案的可行性.从2009年5月以来,高肇、兴安直流都已执行了接地极过电压保护、接地极电流不平衡保护以及极控系统中直流保护运行状态监控逻辑的反事故措施.     

直流线路纵联差动保护的相关问题

介绍交、直流线路差动保护原理,分析了天广、高肇直流的运行中直流线路纵联差动保护的几类典型动作情况,并针对运行中出现的问题提出了改进建议。所提出的直流线路纵联差动保护采用独立保护通道的提议已用于新建的兴安直流工程。     

兴安直流线路纵差保护原理的改进

结合一起兴安直流线路因高阻接地故障引起的跳闸事故,通过对87DCLL逻辑的分析,对兴安直流线路纵差保护原理进行了改进。提出将87DCLL去掉“600 ms闭锁逻辑”,并基于仿真结果将保护延时调整至800 ms。仿真结果验证了所提措施不会导致87DCLL出现误动,并且在直流线路发生高阻抗接地故障时87DCLL能正确动作。     

兴安直流接地极不平衡保护电流定值问题仿真试验研究

2008年5月5日兴安直流双极相继闭锁。利用RTDS与兴安直流实际的控制保护装置组成的闭环试验系统,对兴安直流接地极不平衡保护电流定值调整的必要性和可行性进行了仿真试验分析,建议兴安直流60EL保护低电流定值22．5A维持不变。研究成果对直流现场生产运行具有一定的指导意义。     

直流滤波器保护的研究和改进

介绍了中国南方电网高肇、兴安直流的直流滤波器保护原理和配置。通过故障案例,对直流滤波器C1不平衡保护和C1电容器过负荷保护进行研究,发现了保护误动的可能原因。针对C1不平衡保护,提出了ITD/ITS实际值与定值对比时考虑正负的改进方案;针对C1过负荷保护,提出了UdL大于170%时保护闭锁,来避免直流线路电压测量系统异常造成的误动。系统仿真结论和现场运行情况证明所提出的改进方案是有效、可行的。     

南方电网中性母线过电压保护的反事故措施

介绍了南方电网发生的一起直流中性母线过电压保护动作实例,分析了中性母线过电压保护在故障中暴露出的不足,重点分析了南方电网直流控制保护功能反事故措施方案的制定以及RTDS试验验证情况.所提出的反事故措施已在士500kV高肇、兴安及士800kV楚穗直流工程中得到实施.     

直流线路纵差保护算法的改进及仿真验证

介绍了天广、高肇、兴安直流输电系统所采用的直流线路纵差保护原理,并对上述工程中直流线路纵差保护逻辑的异同及与其他保护的协调配合关系进行了对比分析;通过对天广直流2005年发生的一例故障案例进行分析,对目前3回直流线路纵差保护存在的不足进行了研究,并提出了改进方案,仿真验证表明所提出的改进方案是有效的、可行的。     

南方电网直流输电系统接地极不平衡保护动作策略分析

接地极线路故障在南方电网所辖云广、天广、高肇及兴安直流输电系统中均有发生,接地极不平衡保护动作策略也经过多次研究和改进.在介绍4条直流输电系统接地极不平衡保护动作策略基础上,对比分析了各条直流输电系统接地极不平衡保护策略的异同,建议高肇、兴安直流接地极不平衡保护动作重启动策略按照云广、天广直流策略实施.根据单根接地极线...     

采用波形识别的直流50Hz保护优化改进策略

结合近几年来南方电网多次出现的变压器空投涌流引起直流50 Hz保护动作事件,仿真研究了励磁涌流、和应涌流及故障电流波形特征差异性,在不降低保护灵敏度的原则下,提出了一种基于波形识别的直流50Hz保护优化改进策略,并在高压直流PSCAD/EMTDC控制保护仿真模型的基础上结合优化改进策略自定义创建直流50Hz保护闭锁模型,从交流系统强度变化、换流变压器空载合闸角变化、换流变压器铁芯剩磁变化三个角度对所提出的优化策略进行仿真验证。结果表明,所提出的基于波形识别的直流50Hz保护优化改进策略能正确地实现直流50 Hz保护的闭锁和解锁,在不影响直流系统安全稳定运行的情况下很好地解决了变压器空投涌流引起直流50Hz保护误动的问题。     

多端柔性直流电网保护关键技术

多端柔性直流电网直流故障后故障电流快速上升、无自然过零点等特点使得直流线路保护和故障处理技术成为柔性直流电网发展的关键技术难点。理论分析了多端柔性直流电网线路保护的特殊性,借鉴传统直流输电线路保护原理和点对点式柔性直流输电线路保护原理的研究现状,对多端柔性直流电网线路保护的发展方向进行了探讨。同时,全面分析了各类直流故障隔离方法的基本原理,从故障隔离能力、经济性、控制保护耦合影响等多个方面阐述了其进一步的发展趋势。最后,考虑到架空线路输电的应用前景,设计提出了一种适用于点对点式柔性直流输电系统、具有低电流危害的新型故障重合闸判断方法,较现有重合闸策略而言,该方法重合于永久性故障时能够彻底避免对系统的二次过电流冲击。在此基础上,讨论了多端柔性直流电网对重合闸策略的性能要求。     

交流滤波器高压电容器不平衡保护新原理

基于目前应用于直流输电系统的交流滤波器电容器不平衡保护原理,指出当前电容器不平衡保护原理中存在的缺陷,提出了以电容器不平衡电流与流过滤波器的穿越电流比值作为交流滤波器电容器不平衡保护判据的新方法,并推导了不平衡保护定值的计算公式。文中以高岭背靠背直流工程数据为基础,应用电磁暂态计算软件EMTDC/PSCAD进行仿真验证,证明了该方法的合理性及有效性,并在不平衡保护的实现和运行方面提出几点建议。该方法已成功应用于高岭背靠背直流工程,对直流输电系统规划设计及现场运行具有实际指导意义。     

超高压直流系统中的直流滤波器保护

介绍了超高压直流输电系统中的直流滤波器保护,分析了直流滤波器的特点以及超高压直流输电的各种运行工况对直流滤波器保护带来的影响,提出了直流滤波器保护的总体设计思想、相应的保护原理与方案,重点讨论了差动保护和不平衡保护的实现及其应该注意的问题。     

计及主动故障限流策略的柔性直流电网纵联保护

针对传统直流保护原理应用于柔性直流电网中存在可靠性降低、灵敏度下降的问题,提出计及换流器主动故障限流策略的柔性直流电网纵联保护原理.分析了故障电流在换流器电容放电阶段和换流器主动故障限流阶段的极性特征,进一步构造了改进型故障电流极性特征序列,引入基于斯皮尔曼相关性系数的电流波形特征判别方法,实现柔性直流电网故障区域判别.仿真结果表明,所提保护原理在换流器的电容放电阶段和换流器主动故障限流阶段均能识别出柔性直流电网故障区域,具备较高的可靠性和灵敏度.     

宝鸡换流站直流功率反向保护动作原因分析

在简要介绍宝鸡换流站直流电压测量系统结构和相关保护原理的基础上,对某次直流系统闭锁的原因进行了详细的分析.分析表明:此次直流系统闭锁过程中相关保护动作行为正确,直流分压器二次测量装置的测量异常是引起直流系统闭锁的直接原因;同时,直流保护采取启动判断加动作出口的配置方式虽然可以防止因直流保护误动作而引起的系统闭锁,但保护...     

一次复杂的直流线路故障分析

在某直流输电系统发生的一次线路故障中,因连续雷击的影响,造成直流线路过电压保护、阀组差动保护、交直流碰线保护、桥差保护、50 Hz保护等多个保护动作.文中根据相关直流控制保护功能的原理,结合故障录波,对该事故的过程进行了详细分析,并深入分析了产生直流线路过电压的原因及影响.提出了重视换流阀及其控制系统与直流保护的配合、...     

柔性直流输电线路故障处理与保护技术评述

由于柔性直流输电系统调节方式和自身结构的特殊性,直流线路的故障电流具有上升速度快、峰值大的特点,极易损坏换流器件和设备绝缘,且柔性直流系统无法通过调节触发角实现故障自清除。因此,对直流线路故障处理和保护提出了更高要求。对于柔性直流线路故障,不仅需要快速且可靠的线路保护对故障进行识别,也需要相应的处理措施和手段对故障后的电流进行有效限制,以减少故障冲击电流对换流器件、直流线路自身以及系统的损害。基于柔性直流输电线路的故障特征,从直流线路故障电流抑制、减少故障影响、线路保护原理等方面,系统地介绍了国内、国外柔性直流输电线路故障处理与保护技术的现状和发展。重点分析了几种辅助电路、新型换流器拓扑和直流输电结构,以及直流断路器在处理直流线路故障方面的性能。探讨了目前柔性直流输电线路故障处理和保护亟须解决的关键问题以及未来进一步的研究方向。     

宝鸡换流站HP12/36直流滤波器高压电容器组不平衡电流保护

直流电容器不会因为内熔丝动作造成过电压,所以直流滤波电容器保护与交流滤波电容器、并联电容器内部故障保护有所区别。为了更加有效地保护直流电容器组,在此通过对桥差不平衡电流保护和差电流不平衡保护的详细计算,对这两种保护方式进行比较。在相同的总谐波电流下,桥差电流略大于差电流,保护精度略高且成本较低。     

适用于直流配电网母线保护的改进方法

当直流系统的母线发生故障时,故障电流迅速上升,目前直流配电网母线保护基本引用了交流保护方案,动作时间较长,不利于直流故障的快速隔离。为保证经济性的同时,实现在直流配电系统母线故障时的可靠快速保护,首先对直流配电网母线故障特性进行分析,然后对直流配电网母线保护接线方案、保护算法、资源配置进行改进,提出了差流直接通过直流互感器采集、采用电流变化率算法、分级处理数据、使用不同形态出口继电器等方法。通过实时数字仿真仪进行仿真分析,验证了所提方法的有效性,该方法在兼顾经济性同时可以有效提高直流配电系统母线保护的可靠性和快速性。