葛南直流大地-金属回线转换实例分析

高压直流输电系统中,直流转换开关的运行状况直接影响到单极大地—金属回线转换操作的顺利进行。通过对葛洲坝—南桥直流输电系统中发生的一起大地—金属回线异常转换过程的深入分析,得出由于金属返回线路上过高的感应电压造成直流转换开关振荡回路中相关元件损坏,导致该转换开关保护动作和转换操作失败。根据分析结果,提出了针对本次失败转换过程的改进措施和运行建议,可为新建工程设计和运行维护提供参考。     

直流输电工程大地回线和金属回线转换过程及运行实例分析

笔者主要以贵广二回直流工程为例,首先介绍了大地回线和金属回线的转换原理及其过程,其次介绍了在调试和运行过程中导致大地回线和金属回线转换不成功的运行实例,然后分析了直流保护逻辑存在的缺陷所导致的金属回线向大地回线转换时MRTB、MRS频繁分合的情况。笔者就这一情况提出了相应的保护逻辑修改方法,并发现保护逻辑经修改后,金属回线/大地回线转换正常,在系统调试和实际运行中不再出现MRTB、MRS频繁分合的情况。     

天广直流金属/大地回线转换不成功原因分析

笔者分析了天广直流控制保护系统改造后系统调试过程中极1金属回线转大地回线不成功的情况,结合金属回线开关保护配置和原理,通过分析故障时动作录波和线路电流,对金属回线开关进行测试,得出试验中金属回线开关保护动作原因为金属回线开关的谐振回路避雷器绝缘缺陷,并提出每年直流停电检修期间,对转换母线设备绝缘进行预防性试验的建议。     

昆柳龙直流工程大地回线-金属回线转换研究与分析

昆柳龙直流工程是世界上首个特高压多端混合直流,大地回线-金属回线转换策略与常规两端系统不同,转换过程中存在多回路并联情况,回路中电流可能不满足转换开关断开条件,最终导致转换失败.通过对昆柳龙直流工程大地回线-金属回线转换过程进行研究,分析了转换失败的原理与风险点,并提出了几种应对转换失败的策略,对于分析多端直流系统大地回线-金属回线转换和规避转换失败风险具有重要指导意义.     

基于顺控逻辑的楚穗直流MRTB多次分合闸分析与对策

针对楚穗直流大地/金属回线转换后,金属回线转换开关(MRTB)出现多次分合闸的情况,从82MRTB保护动作、MRTB分合闸命令、大地/金属回线转换顺控逻辑、避雷器监视等方面详细分析MRTB的分合闸过程,并以优先合闸和修改顺控逻辑为切入点提出了两种修改方案。通过比较分析,确定最终修改方案,其主要思想为将MRTB分命令直接作用于MRTB开关本身,不做任何逻辑处理与展宽处理。在RTDS与SIMIT仿真平台上的仿真结果验证了该修改方案的可行性和有效性。     

多端直流大地回线和金属回线转换过程分析及策略研究

针对多端并联直流系统,以乌东德多端直流为例,分析了大地回线和金属回线相互转换的过程,并对转换过程中各端换流站的直流电流返回回路及流经转换开关电流的变化进行解析。通过PSCAD仿真,比较不同操作顺序下大地回线和金属回线相互转换时转换开关电流的情况,针对转换电流可能超过转换开关开断电流能力的问题,提出优化转换操作顺序的建议。分析结果可为多端直流输电工程的设计、运维提供有益参考。     

天广直流金属大地回线方式转换不成功原因分析与改进建议

针对一起金属大地回线方式转换不成功案例,结合金属回线开关保护配置和原理,分析故障时动作录波和线路电流,对金属回线开关进行测试,得出试验中金属回线开关保护动作原因为金属回线开关的谐振回路避雷器绝缘缺陷,并提出每年直流停电检修期间,对转换母线设备绝缘进行预防性试验的建议。     

特高压直流换流站金属回线转换开关电磁暂态特性分析

相比交流断路器,直流断路器的开断过程较为复杂,开展直流开关电磁暂态模拟具有重要的理论和现实意义.以某特高压直流换流站金属回线转换开关(MRTB)避雷器爆炸事故为分析对象,采用PSCAD/EMTDC建立仿真模型.利用Mayr电弧方程对直流断路器动态电阻进行模拟,将MRTB纳入完整的直流系统对其暂态过程进行分析,对MRTB开断过程中避雷器能量吸收进行量化计算,确定了避雷器爆炸故障原因.实现了对MRTB开断过程的电磁暂态仿真分析,对直流断路器的制造和运维具有重要参考价值.     

楚雄换流站金属回线转换断路器并联谐振回路效分析

±800kV云广特高压直流工程楚雄换流站安装了金属回线转换断路器（metallic return transfer breaker,MRTB）,采用双机构四断口并联谐振回路形式。依据一起换流站单极大地转金属回线不成功案例,分析了转换过程中保护动作及现场观测结果,得出转换过程不成功原因为MRTB并联谐振回路失效。对回路相关设备试验、检查后确认了回路失效原因为并联消能避雷器中的一支内部绝缘击穿。通过对故障避雷器的解体检查及测试找到了避雷器故障原因,对并联避雷器的安全转换次数进行了讨论,对避雷器日常运行维护提出相应要求与建议。     

并联型多端直流输电系统保护相关问题探讨

该文介绍了并联型多端直流输电保护系统分区、测点和开关刀闸位置以及系统运行的方式。对于多端直流输电系统,直流线路保护设置保护线路全长时,可能发生区外故障误动;换流站线路保护需根据所连接的直流线路数目分别配置。在变电站,每条直流线路会配备一套保护装置,每套保护装置配置多套定值,其保护范围分别覆盖不同长度的线路;这些定值需根据其他换流站的运行情况进行切换;支线路故障后可采取隔离故障线路的处理策略,同时需闭锁隔离出来的换流站。不能通过检测是否存在流经接地站的接地电流,来判断是否发生金属回线接地故障;建议在并联型多端系统中不采用移相处理策略清除金属回线接地故障。高压T区保护采用差动原理,保护动作后,建议相关站采用极闭锁策略。逆变站故障后延时分断换流变网侧开关有利于阀的关断。逆变站换相失败后,更大的直流电流将流经换流阀,需在工程设计环节加以考虑,防止交流系统故障引起的换相失败导致直流过流保护动作。     

三端直流输电系统大地金属回线转换策略

针对现有三端直流输电系统大地、金属回线转换策略存在未考虑转换开关配置站点影响以及开关选型时直接采用随机数模拟精度有限的问题,提出一种将偏微分与随机数原理相结合的三端直流输电系统转换开关配置评估方法。通过循环求偏微分逐次降低目标函数中自变量个数,该方法可以准确评估不同配置方案及转换策略对应的转换开关分合能力需求,遍历取小即可明确最优回线转换开关配置站点与回线转换策略,在不影响转换功能的前提下减少工程投资。同时针对优选方案下可能存在的回线转换失败问题,提出了改变各站电流水平的应对措施。计算结果表明,在三端直流输电系统中,所提评估方法能够降低模拟精度需求并选出最优转换开关配置方案与回线转换策略。     

论葛南直流输电系统中大地回线和金属回线的转换

以葛南直流输电系统为例,将顺控逻辑及动作整定值作为切入点,利用ABB公司的故障录波软件,分析了大地回线和金属回线转换过程中因非转换极极线路电流过低所造成的切换失败率高的问题,并提出更改控制系统中关于钳制电位点顺控逻辑的解决方法,采取该方法后上述问题在调试和实际运行中未再次出现。     

并联型多端直流输电金属回线运行方式*

并联型多端直流输电系统换流器故障后,采用金属回线运行可减小接地极引线电流。与两端直流输电不同的是,并联型多端直流输电系统的金属回线运行方式非常多。以四端并联型多端直流为例,按1～3个换流器故障分类,分别介绍各金属回线运行方式。分析金属回线运行时电流流向。提出在并入开关站的换流站之间采用3根输电线路设计,使得任一换流器故障后均有金属回线运行方式。分析多端系统中换流站共用接地极线的金属回线电流情况,对金属回线电流测点的配置进行建议。     

一起换流站内接地网过流保护动作故障分析

分析了贵广Ⅱ回直流在单极金属回线模式运行时发生的一起换流站内接地网过流保护动作故障,指出故障的诱因是直流线路高阻接地,而深层的原因则在于部分直流保护设计不完善,并给出了相应的直流保护优化整改措施。实践证明,这些措施有效地提高了直流输电系统运行的可靠性。     

高压直流工程直流转换开关分析与仿

从理论上分析了直流转换开关的开断电流特点。考虑直流开断电流和输电线路参数,分别建立金属回路转换开关（metallic return transfer breaker,MRTB）、大地回路转换开关（ground return transfer switch,GRTS）和中性母线开关（neutral bus switch,NBS）等直流转换开关在各运行工况下的仿真模型,对以上3类开关直流电流转换过程进行计算分析。结果显示,各开关开断2次电流时,避雷器吸收能量分别为10.9 MJ、4.4 MJ和4.2 MJ。可据此来合理配置避雷器参数和数量,保证系统安全可靠运行。