变电站直流系统断路器级差配合探讨

根据目前广州地区变电站直流系统断路器配置中的级差选择和组合方式,对直流断路器进行了级差配合的实验,并对实验结果进行分析,为变电站直流系统断路器第二级与第三级的级差配合、直流断路器的选型、直流系统设计提供参考方案和设计依据.     

直流系统中空气断路器和熔断器级差配合试验研究

直流系统中空气断路器和熔断器级差配合试验研究模拟变电所直流电源系统断路器和熔断器级差配合的实际使用环境,编制了多种试验方案,对蓄电池直流系统的两段保护和三段保护直流断路器及熔断器级差配合的选择性进行了上下级配合的实际分短路分断试验,取得了大量有价值的数据和波形,提出了试验结论和验证了直流系统直流断路器级差配合的原则.该项研究还针对目前浙江电网直流系统中存在的问题提出了提高直流系统可靠性的改进措施,为今后直流系统断路器和熔断器的设计选型和技术改造提供了依据.     

光伏系统的控制与保护电器

光伏系统与传统直流电路开断性能进行了对比,提出了用于光伏系统的直流隔离开关的特殊要求.由于光伏电源的非线性,所以过电流保护主要保护逆向电流.介绍了串保护开关电器和直流隔离开关,介绍过电压保护和直流电涌保护器、电弧故障保护和直流电弧故障断路器对于光伏系统的重要性.最后介绍了正在研发的用于光伏系统具有相对小尺寸和高开断性能的专用直流隔离开关.     

直流系统内熔断器与空气断路器配合的探讨

通过对直流系统内熔断器-熔断器、熔断器-空气断路器、空气断路器-熔断器、空气断路器-空气断路器等四种组合方式的具体分析,阐述了直流系统内熔断器与直流空气断路器之间正确配合的重要性,结合正在运行的微机型高频开关直流电源成套装置的熔断器与直流空气断路器的实际配置情况进行说明。并对直流系统熔断器与空气断路器在日常维护、检查、试验方面提出了一些建议。     

变电站直流电源系统改造问题分析

为满足国家电网公司<十八项电网重大反事故反措>中对直流电源系统的新要求,针对大规模变电站直流电源系统改造工作中出现的问题进行了分析并提出了指导性的建议.针对直流系统中将交流断路器更换为直流断路器时出现的极性接反问题,通过对直流断路器的构造、灭弧原理进行解读,明确了正确的接线方式;针对直流系统负荷网络由环状供电向辐射状供电转换时出现的问题,提出了三种负荷网络改造方案,并深入分析了三种方案的优劣.针对直流电源系统中的级差配合及参数选型问题,结合现场实测试验数据,给出了直流空开容量配置的参考意见.     

直流电源系统中断路器管理

针对变电站直流电源系统中存在的交、直流断路器和熔断器混用,且级差配合不规范等问题,提出要保障直流电源安全可靠运行就必须加强直流系统的管理,尤其是直流系统中断路器管理的建议.     

极间短路条件下柔性直流输电系统电磁暂态特性分析

以南澳±160kV中压柔性直流系统为例,配合直流断路器的应用,利用PSCAD/EMTDC仿真软件分析了极间短路故障时系统的暂态特性。首先介绍了南澳直流工程的系统拓扑和主回路参数,然后结合不同保护策略分析了系统对直流断路器的参数要求,提出了系统与断路器配合时直流限流电抗的调整思路。最后研究了线路长度、故障位置和断路器动作对暂态特性的影响。仿真结果表明,直流断路器可以快速开断故障电流,限制电流峰值,通过调整直流限流电抗可以实现系统与断路器的配合。研究结果对柔性直流输电系统参数设置和器件及设备选型有一定参考价值。     

变电站直流系统断路器级差配合的探讨

根据目前广州地区变电站直流系统断路器配置中的级差选择和组合方式,对直流断路器进行了级差配合的探讨,并根据实验结果和分析,提出解决问题的意见和建议,为变电站直流系统断路器第二级与第三级的级差配合和直流断路器的选型及直流系统设计提供了参考方案和设计依据。     

快速直流断路器研究现状与展望

快速直流断路器是实现直流电网故障元件快速隔离、构建直流电网的关键设备。该文分析了直流电力系统对快速直流断路器的需求,对空气式直流断路器、直流固态断路器、混合型直流断路器(hybrid DC circuit breaker,HDCCB)的工作原理、优缺点和研究现状进行综述,最后对快速直流断路器研发中的关键问题进行了展望。     

直流系统分布电容对断路器跳闸的影响分析

直流系统分布电容自放电可能引起出口继电器误动及断路器误跳.在简单分析分布电容引起断路器误动原因的基础上,分别对直流系统正极接地、负极接地及出口继电器线圈接地三种情况进行讨论分析.通过公式推导得出各种接地情况下继电器线圈的动作电压,并对一点接地引起出口继电器误动及断路器误跳的分布电容大小进行了理论计算.     

Novel topology of DC circuit breaker and current interruption in HVDC networks

With the emerging growth of high‐voltage direct current (HVDC) transmission in modern power systems, the HVDC grid has become a hot topic in recent academic research and real projects. In the DC grid, DC faults can have very serious consequences, and so the faulty DC parts need to be rapidly isolated from the system. Compared to the full‐bridge converters for the DC grid, DC circuit breakers are preferred to deal with this problem economically. In this paper, the self‐excited resonant DC circuit breaker is reviewed. Then, a novel scheme of hybrid DC circuit breaker is introduced, and the operation principle of the proposed circuit breaker is described in detail. Finally, a four‐terminal HVDC grid based on a modular multilevel converter (MMC) is used as the DC test system in PSCAD/EMTDC to verify the validity of the proposed DC circuit breaker. From the simulation results, it is seen that the proposed DC circuit breaker has advantages on current interruption time, voltage on DC circuit breaker, investment, etc. © 2017 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

直流电源系统中小型断路器的选择性保护及应用

电力工程直流电源系统中保护电器的选择是工程设计人员的重要研究课题,DL/T 5044《电力工程直流电源系统设计技术规程》的修编很好地解决了这一难题。通过对直流小型断路器(MCB)(标准型)、直流MCB(高精度型)和具有选择性保护功能的直流小型断路器(SMCB)在工程案例中应用的计算和试验验证,提供了发电厂、变电站直流电源系统中MCB的选择方法,方便了广大电力系统设计人员、继电保护管理人员,可供设计选型参考。     

中高压直流断路器拓扑综述

随着直流输配电系统的发展,直流系统对故障电流抑制和清除的要求增加,采用直流断路器能够很好地解决清除直流故障时快速性、稳定性和经济性的问题。文中论述了直流断路器的发展现状,对近年来国内外提出的直流断路器拓扑进行归纳总结。在此基础上,就机械式、Z源结构、组合式、级联模块、器件组合型直流断路器拓扑以及直流断路器测试电路进行了详细讨论。论述了各个方面的拓扑原理、使用优点以及面临的主要问题,对同一方面所涉及的文献进行了归纳对比。最后,提出了直流断路器未来可能的发展方向及相关问题。     

直流系统的级差保护和接地监测

分析了直流短路、直流接地、寄生回路、断路器动作异常等故障现象对变电站站用直流系统的影响。分析了熔断器、直流断路器在站用直流系统保护中的不足,提出了采用定时限级差保护的解决方法。最后介绍了DP90系列智能型直流系统保护装置。     

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.     

全固态直流断路器在低压直流配电系统中的应用

直流断路器是直流配电网安全运行和保护的关键设备,本文围绕直流断路器在低压直流配电系统中的应用开展研究,研制出一种全固态直流断路器样机。首先以深圳低压直流配电动模平台为例,分析了典型低压直流配电系统对断路器的参数要求,明确直流断路器在动模平台保护系统中的作用和安装位置。同时,结合系统要求选取直流断路器的主要参数,选定断路器为全固态开关拓扑,在此基础上设计了吸收支路和通信模块,制定了直流断路器响应主控系统的软件动作流程。进而研制出具有实用价值的±380 V低压配电直流断路器样机,并进行了相关测试,验证了断路器设计和保护方案的正确性。     

真双极MMC-HVDC系统线路过载紧急控制策略

随着直流断路器研究的不断发展,在未来使用直流断路器切除直流故障线路将成为一个可行的方案。但断路器动作后可能会引起线路潮流过载,危及整个直流系统的安全。文章利用真双极模块化多电平换流器直流输电(MMC-HVDC)系统正负极可独立控制的优点,设计了防止线路过载的紧急控制策略。首先推导出直流系统支路开断后的有功功率分布系数,找出可能发生功率越限的线路。然后保持各线路一定的功率裕度,通过功率灵敏度矩阵计算故障极换流站新的功率参考值。最后将减少的功率参考值加载到健康极对应的换流站上,并考虑健康极换流站和线路的功率约束,最大限度地保证交直流系统功率交换的稳定性,减少对交流系统的扰动。该策略能够有效避免潮流校验,提高紧急控制的速度。在PSCAD/EMTDC仿真平台中搭建七端直流模型,对所提控制策略的有效性进行了验证。     

变电站直流电源系统用小型断路器解决保护误动的问题

在新建或改造电站直流电源系统设备工程中应用小型直流断路器时,不但要考虑负载的容量、电压允许范围等常见参数,还要重点考虑直流断路器是否有选择性保护,特别是在负载并联了大容量滤波电容器时造成断路器误动作的问题及解决方案。     

特高压配套750kV线路重合闸过程的短路电流直流分量对系统稳定性影响分析

针对特高压直流外送型电网直流分量对系统稳定性的影响问题,分析了特高压配套线路短路故障后,在不同重合闸方式下断路器重合于永久故障后,短路电流直流分量对其开断能力的影响。利用电力系统分析综合程序PSASP,计算特高压系统中重合闸过程短路电流直流分量衰减时间常数,校核直流输送功率与火电开机不同方式下系统稳定性及短路电流因子。最后校验了短路电流是否满足遮断容量,提出重合闸方式及时间整定的推荐值,并建议典型电网需通过专题研究校核断路器重合闸方式和时间。     

直流开断技术的进展与新型直流断路器

提出了直流系统对直流开断的新要求,分析了直流开断与交流分断的区别。同时介绍了几种直流开断新技术与新型直流断路器,包括无极性直流断路器、由交流派生直流断路器、密封充气式直流开关、自励振荡人工零点直流断路器,理清了直流开断技术的进展。