交流滤波器电抗器谐波热过负荷保护设计及其在直流工程中的应用

在直流输电工程中,交流滤波器电抗器在谐波电流的作用下会出现发热或过载现象,电抗器谐波热过负荷保护是避免电抗器因过热导致损坏的主保护,理解并掌握该保护的设计原理及实现过程才能在实际工程中正确配置保护相关参数,详细研究了交流滤波器电抗器热过负荷保护的设计及实现方法,对保护中的集肤效应滤波器参数确定方法、保护算法、定值计算均进行了详细分析,并根据交流滤波器电抗器耐受谐波电流设计能力通过PSCAD/EMTDC仿真计算校核了保护设计及相关参数的正确性,在实际工程中可以按照所述方法根据电抗器生产厂家提供的集肤效应系数进行集肤效应滤波器参数的计算,根据谐波热等效电流计算保护定值,该方法对于直流工程的交流滤波器电抗器热过负荷保护配置具有实际指导意义.     

云广直流±800 kV交流滤波器的电阻过负荷保护

高压直流换流站在进行滤波器组投切时往往会对小组中电阻器产生较大的冲击电流,并造成滤波器电阻过负荷异常动作。比较了不同型号的滤波器投切时在电阻上产生的冲击电流,分析产生该电流的原因,推导该电流随时间衰减关系。然后,对滤波器电阻过负荷异常动作提出改进意见。     

葛洲坝换流站交流滤波器过负荷保护误动作分析

根据葛洲坝换流站一次双极停运事故的现象,指出过负荷保护误动作是这次事故的主要原因。为此通过比较改造前后过负荷保护实现方式的共同点和不同点,以交流滤波器技术规范中的试验数据为依据,推导了交流滤波器中丰富的谐波分量等效到基波热效应的表达式,并且分别给出了集成电路式和微机式交流滤波器过负荷保护中等效基波热效应电流的计算公式,据此说明改造后,微机式交流滤波器过负荷保护误动作的原因是生产厂家没有仔细考虑集成电路式保护的整定过程,机械地沿用原先的定值。给出了两种解决办法解决定值整定错误问题,可为以后更好地实施直流控制保护系统国产化改造提供参考。     

交流滤波器内部谐波电流分布计算及其过负荷逻辑优化

针对近期频繁发生的交流滤波器过负荷保护跳闸问题,首先建立了双调谐和三调谐2种交流滤波器阻抗计算模型,并利用PSCAD/EMTDC就不同谐波电流源情况下2种类型交流滤波器的内部电阻、电抗的谐波电流分布进行了仿真计算与分析。同时为保障交流滤波器电阻器、电抗器设备的安全运行,真实反映其过负荷能力,提出了在保留原先的定时限过负荷保护的基础上,增设符合基于IEC60255-8的热曲线模型的反时限保护策略,提高了交流滤波器安全运行能力。     

南方电网直流输电工程的交流滤波器保护

经过多个直流输电工程的实践,我国直流输电技术国产化水平在不断提高.介绍了我国南方电网天广、贵广I回和II回、±800 kV云广直流输电系统中交流滤波器保护采用的装置及功能.通过对比各直流输电系统中交流滤波器保护系统的优缺点,概述了我国南方电网直流输电系统交流滤波器保护系统不断完善和发展、逐渐实现国产化的历程.     

贵广直流工程直流滤波器保护算法改进及验证

分析贵广直流系统直流滤波器故障及原因,针对直流滤波器电容器C1不平衡保护误动问题提出如下改进方案:将闭锁过负荷保护的定值设为170%,当直流滤波器保护软件判断直流线路电压UdL达到此值时,闭锁C1电容器过负荷(49/59DF)保护功能,并发出通道故障告警信号。仿真结果及现场运行情况表明此方案是有效、可行的。     

交流滤波器保护配置和实现

分析了超高压直流输电系统中交流滤波器运行的各种工况,介绍了其保护配置,针对性地提出了自动跟踪补偿由于环境等参数影响产生的不平衡电流的电容器不平衡保护和基于综合谐波特性的电抗器过负荷等原理,并给出了这些保护原理的数字仿真、动模试验和现场运行结果。     

交流滤波器C1不平衡保护动作分析

兴安直流输电工程小组交流滤波器保护主要采用计数方法来判断故障等级。结合换流站小组交流滤波器C1不平衡保护原理,对兴安直流输电工程宝安换流站多组小组交流滤波器C1不平衡保护相继动作的原因进行分析,并针对动作原因,对C1不平衡保护定值的大小和逻辑提出优化策略,最后采用多种方法开展现场试验,验证定值优化策略的正确性。     

交流滤波器保护配置和实现

分析了超高压直流输电系统中交流滤波器运行的各种工况,介绍了其保护配置,针对性地提出了自动跟踪补偿由于环境等参数影响产生的不平衡电流的电容器不平衡保护和基于综合谐波特性的电抗器过负荷等原理,并给出了这些保护原理的数字仿真、动模试验和现场运行结果。     

云广±800kV直流输电工程交流滤波器设计关键问题研究

介绍了直流输电工程交流滤波器性能和定值计算原理和模型,以云广±800kV直流输电工程楚雄换流站为例,研究交流滤波器设计的关键问题,包括孤岛运行方式谐波阻抗对低次谐波的影响。利用自主开发的DCDP软件进行了性能和定值计算,并提出了能同时满足并联运行方式和孤岛运行方式的交流滤波器配置方案。     

高肇直流系统直流滤波器C1电容器过负荷保护误动原因分析及改进措施

介绍了基于西门子公司SIMADYND装置软硬件结构的高肇直流输电系统直流滤波器C1电容器过负荷保护的配置情况、动作判据、出口逻辑、闭锁逻辑。此外,通过分析直流量测量回路异常导致高肇直流系统直流滤波器C1电容器过负荷保护误动的原因．提出了直流滤波器C1电容器过负荷保护闭锁逻辑的改进方法,保障了直流输电系统的安全、经济运行。     

±800kV直流输电工程交流滤波器暂态定值计算

特高压直流输电工程换流器运行中会产生大量谐波,对电力系统稳定和通信线路等均会造成不良影响。加装交流滤波器可以有效地降低换流器谐波危害,提高系统运行可靠性,同时补偿换流器运行中所需的无功。为了使交流滤波器在各种工况下都能安全运行,必须合理地配置避雷器并确定滤波器的绝缘配合方案。本文根据±800kV特高压直流输电工程功能规范书的要求和交流滤波器元件参数特性,选取最严酷的运行工况,计算了交流滤波器暂态负荷情况,研究得出了交流滤波器内各元件电容、电抗、电阻以及避雷器的暂态电流、电压和能量,确定了交流滤波器各元件的绝缘水平和避雷器参数配置,得出整流站和逆变站高压容器雷电耐受水平和操作耐受水平分别为1 550kV和1 175kV。研究表明通过合理确定绝缘水平并配置避雷器,可以有效地降低滤波器设备电容器、电抗器和电阻器的保护水平,同时满足交流滤波器设备安全运行要求。     

高压直流输电系统交流滤波器故障与保护分析

高压直流输电系统中的交流滤波器,兼具限制谐波电流及无功补偿的双重作用,其可靠运行直接影响整个直流输电系统的安全与稳定。对交流滤波器的短路故障、电容器损坏、设备过负荷、滤波器失谐等故障进行了故障机理分析。通过故障分析和EMTDC/PSCAD仿真,对各故障可配置的保护进行了系统的研究,指出了各保护的特点及存在的不足,为实际直流工程中交流滤波器保护的选型与配置提供了理论指导。     

三相异步电动机过负荷保护的配置及定值设置分析

以电动机过负荷保护动作造成机组停运事件为例,分析现场普遍存在的电动机过负荷保护偏重保护电动机安全,未充分释放电动机过负荷能力,对系统造成的危害。研究电动机过负荷保护配置及过负荷保护定值设置,提出改进建议及有效措施,在保证电动机安全的基础上,防止重要电动机过早切除导致经济损失。     

换流站交流滤波器C1电容器不平衡保护定值研究

不平衡保护是高压换流站交流滤波器C1电容器的主保护.介绍了C1不平衡保护的双向计数原理,对电容器故障后元件过电压情况进行计算分析.结合计算结果和C1不平衡保护跳闸统计分析,对保护分段动作定值进行研究,发现目前的保护定值不利于交流滤波器的可靠运行,且使得Ⅱ段保护出口的设置失去了意义.通过对电容器元件过电压性能的分析,结合交流滤波器的实际运行经验,分别给出Ⅱ段、Ⅲ段保护定值的调整建议,调整后的保护定值可以很好地体现保护的分段动作逻辑,减少交流滤波器跳闸事故的发生.     

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。     

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U<,dL>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.     

高压直流输电系统中交流滤波器连线保护

高压直流输电系统具有存在谐波、孤岛运行、过电压及TA饱和等特点,交流滤波器连线保护需要充分考虑这些特点带来的影响,才能起到既全面又有效的保护作用。基于上述特点,提出一种新的交流滤波器连线保护方案,方案中考虑了TA饱和的差动保护和计及谐波、交流过电压、断路器分断能力及孤岛运行的过电压保护等。该方案已成功运用于国内多个高压及特高压直流工程中。运行情况表明其保护效果良好。     

±800 kV特高压直流滤波器保护优化研究

介绍了±800某换流站的直流滤波器保护配置。通过分析某次直流滤波器电容器C₁不平衡保护动作事件,发现了电容器C₁不平衡保护整定值与故障录波分析定值存在不一致,会干扰分析人员对保护动作正确性判断的问题。同时,通过对某次直流滤波器C₁电容器低压侧主接线断线,但保护长时间未动作事件进行了分析,发现现有直流滤波器保护配置不全面,不能有效判别直流滤波器主接线断线故障的问题。针对以上问题提出了优化措施,一是对电容器C₁不平衡保护逻辑及定值进行优化,实现了保护定值与故障录波分析定值的统一;二是增加直流滤波器主接线断线保护,可有效判断直流滤波器主接线断线故障。     

云广特高压直流输电工程穗东站交流滤波器电阻基波过流保护误动作分析

笔者分析了云广特高压直流输电工程穗东站直流系统调试期间一次保护误动作致使双极停运的事故。根据保护装置录波和独立录波器录波,通过比较、分析不同录波方式、相同算法得到的波形,指出保护装置采样频率混频引起交流滤波器电阻基波过流保护误动作是这次事故的主要原因。提出的两种解决措施,有助于增强特高压直流系统的安全稳定性,并通过实时数字仿真(RTDS)试验和现场运行验证了其有效性。