高压直流输电工程接地极线路典型故障分析

高压直流输电系统的故障主要发生在高压侧输电线路、阀塔、阀冷却系统、换流变等设备上,接地极线路为直接接地系统,通常按照35kV线路绝缘水平设计,故障率较低,但是接地极线路一旦遭雷击,形成击穿拉弧点,由于难以形成电流过流点,将难以熄弧,长期运行将对线路设备造成破环。     

云广直流输电工程接地极线路绝缘水平优化

针对在±800 k V云广直流输电工程的调试和运行过程中多次发生直流系统故障引起接地极线路闪络的问题,对不同故障情况下接地极线路上的过电压水平和分布进行了仿真。结果显示,云广直流接地极线路的绝缘水平与换流站中性母线的绝缘水平以及中性母线避雷器的保护水平确实存在不匹配。分析了降低避雷器保护水平和提高接地极线路绝缘水平两种解决方案。对于新建工程,推荐采用提高接地极线路的绝缘水平方案来解决不匹配问题。对于已投运工程,建议调小换流站接地极线路进线段杆塔的招弧角,将闪络控制在一定范围内。     

特高压直流接地极线路过电压研究

针对±800 kV宾金直流工程发生的"7.13"直流接地极线路烧毁故障,使用电力系统分析软件MATLAB Sim Power Systems建立电磁暂态仿真模型,对直流系统不同运行方式下高压侧接地引起的直流接地极线路内部过电压特征及分布进行了分析,量化了接地极线路内部过电压水平。分析表明特高压接地极线路内部过电压与接地极线路长度、直流系统运行方式、出线避雷器参数有关;宾金直流工程宜宾侧接地极线路最大内部过电压幅值为278 kV,金华侧接地线路最大内部过电压幅值为60 kV;宜宾侧接地极线路绝缘子并联间隙干弧距离设计为20 cm,在故障时刻绝缘配合失效是引起"7.13"故障的原因。     

高压直流输电直线型接地极系统分析

为合理设计直流接地极系统,用数值分析法计算了高压直流输电直线型接地极系统各电气性能参数,讨论了不同模型、电流注入方式等对接地系统电气参数的影响。仿真表明,直线型接地极极体溢流密度、电位沿极体轴向分布明显不均匀;适当增加接地极导体半径和合适的电流注入位置均能优化设计,改善接地系统性能。     

高压直流输电陆地接地极电气设计

1 前言 超高压直流输电技术在很多方面不同于交流输电,有它自身固有的特点和技术要求,接地技术就是其中的一例。 直流输电系统是将工作接地和安全(保护)接地分开,工作接地称之为“接地极”,即工作接地不仅仅只是满足接地电阻要求,而且还要满足能长时间承受系统最大持续额定电流或不平衡电流的运行要求和由入地电流引起的电腐蚀,以及地面跨步电压等要求。     

一种高压直流输电系统接地极线路保护新方法

针对目前基于信号注入的接地极线路保护方法在某些故障情况下可能出现保护拒动的问题,提出一种基于频带电压幅值积分的接地极线路保护新方法。通过仿真分析发现在高压直流输电系统接地极线路故障后其首端电压频谱会出现明显变化,基于此提出一种利用小波包分析获取接地极线路首端电压不同频带分量,以频带电压幅值积分在一段时间内的变化为保护判据的接地极线路保护方法。基于PSCAD/EMTDC软件的大量仿真结果表明,该方法能有效检测到接地极线路上的各种故障,识别准确性不受过渡电阻的影响,具有良好的应用前景。     

特高压直流接地极线路绝缘配合研究

针对特高压直流接地极线路的绝缘配合问题,首先对目前接地极线路的绝缘配合原则进行了介绍,然后对接地极线路的操作过电压水平进行了计算,并通过对线路绝缘水平、操作过电压水平以及换流站保护水平的综合分析,提出了接地极线路绝缘水平的选取原则。通过试验得到了不同招弧角间隙的50%操作冲击击穿电压值,并对不同位置绝缘击穿时招弧角间隙的直流续流进行了计算,根据试验和计算结果,综合考虑绝缘水平和熄弧能力的要求,提出了接地极线路绝缘配置的选取方法。最后,给出了接地极线路差异化绝缘配置的思路。     

直流输电系统接地极线路故障研究

以天广、高肇和兴安等由德国Siemens公司设计的直流输电系统中为例,首先简介了所设置的接地极线路故障相关保护及运行实例,然后从理论上分析了单极大地运行方式下接地极线路发生接地故障和断线故障时各特征量的变化特点,并通过RTDS实时仿真系统进行了验证;接着根据这些特点,提出了可以准确判明故障类型的改进措施,确保准确检测接地极线路接地故障,并通过启动线路故障重启动功能,提高直流输电系统运行的可靠性。     

直流输电系统接地极线路故障研究

天广、高肇和兴安等由德国Siemens公司设计的直流输电系统中为例,首先简介了所设置的接地极线路故障相关保护及运行实例,然后从理论上分析了单极大地运行方式下接地极线路发生接地故障和断线故障时各特征量的变化特点,并通过RTDS实时仿真系统进行了验证;接着根据这些特点,提出了可以准确判明故障类型的改进措施,确保准确检测接地极线路接地故障,并通过启动线路故障重启动功能,提高直流输电系统运行的可靠性.     

高压直流输电共用接地极技术研究

为分析共用接地极后两直流系统受端换流站中性母线电位升的变化情况,进而研究共用接地极对直流系统稳态运行的影响,首先讨论了直流输电系统共用接地极的型式和共用接地极的特点,建立了两回直流系统共用接地极的数学模型,并结合云广特高压直流输电与贵广II回直流输电系统参数,研究分析不同运行方式下该两回直流输电系统共用接地极对直流系统运行影响大小,以及与独立接地极相比共用接地极不同运行方式对环境的影响大小,最后对共用接地极对环境的影响以及公用接地极对直流系统运行的影响方面的问题提出了解决措施。     

高压直流输电圆环接地极屏蔽特性

为研究圆环直流接地极的环间屏蔽特性,考虑电极自阻及实际工程中采用的多点注流方式,基于线电流法,建立了接地极的场路耦合模型,对圆环形直流接地极的地电流溢流进行计算,并对地电位进行求解,然后通过与软件建模仿真结果进行对比,验证了该方法的准确性和可行性。研究结果表明：当双圆环接地极的内环半径增大时,外环对内环的屏蔽作用先增强后减弱,环径比为0．40左右时外环对内环的屏蔽作用最强;相同环径比下,外环半径越大内外环溢流密度比也就越大,外环对内环的屏蔽作用减弱。     

高压直流输电接地极跨步电势分析

由于高压直流输电工程接地极的位置都远离换流站,所以对直流接地极而言,可不考虑接触电势问题,但不能忽视跨步电势问题。尤其是单极运行时,强大的工作电流长期流过接地极,使人员承受跨步电势的可能性大为增加。因此有必要讨论一下高压直流接地极的跨步电势问题。     

高压直流输电工程接地极监测技术分析

高压直流输电工程中接地极状态关系到整个系统的正常运行,它不仅用于传导电流,还在金属回线-大地回线转换起着重要作用。本文介绍了高压直流输电工程中接地极监视常用的两种技术方法:阻抗法和时域反射差值法,以溪洛渡-浙西工程和糯扎渡工程为例,分别阐述了两种技术的原理、在实际工程中的应用以及各自的优缺点。     

高压直流输电系统接地极在线监测

为满足实际电力企业生产需求,提出并实现了基于GSM与太阳能供电技术的高压直流输电换流站接地极在线监测系统。在接地极在线监测系统前台单元中实时检测换流站接地极的入地电流、观测井的水位和温度等数据,利用数字信号处理器预处理,借助GSM网络传输,通过后台系统管理软件监测换流站接地极的运行状态。该系统已投入三峡-常州直流输电500 kV龙泉换流站实际运行,效果良好,能反映该接地极运行状态的变化规律。     

特高压直流输电系统接地极线路保护配置方案优化建议

接地极是特高压直流输电系统中重要的组成部分,结合宾金直流接地极调试及投运以来发生的两起接地极引线断线事件,尤其是2015年7月13日接地极引线1断线接地事件,利用单位电流法计算故障支路的电流分布系数,理论分析接地极线路接地和断线故障时电流变化特征,深入分析目前宾金直流接地极保护策略配置存在的缺陷,将纵联差动保护与不平衡保护相结合,形成一种能准确判断故障类型的新型保护配置方法,优化目前的保护动作策略,能有效提高接地极系统运行的稳定性。     

特高压直流接地极线路内部过电压机理及特性分析

接地极线路是特高压直流输电系统的重要组成部分,为对特高压直流接地极内部过电压机理及特性进行分析,介绍了接地极线路电压响应传递函数,使用电力系统分析软件MATLAB Sim Power System建立了±800 k V宾金直流工程过电压计算模型,对紧急停运、接地极线路单侧接地、直流系统高压侧接地3种情况下接地极线路的内部过电压进行了比较,重点分析了高压侧接地点位置、直流滤波器、高压直流线路长度、接地极线路长度对单极故障下接地极线路内部过电压的影响。分析表明高压侧接地所导致的接地极线路内部过电压最严重;接地极线路长度、直流线路长度和高压侧故障点位置影响接地极线路内部过电压幅值和频率,直流滤波器则决定了过电压振荡频率;直流接地极线路绝缘水平应根据直流工程具体情况确定。     

高压直流输电接地极监视装置故障分析及处理

高压直流输电中的接地极线路,是高压直流输电的重要组成部分.运行中接地极线路开路不能及时发现时,轻者可能导致高压直流输电减负荷,重者可能导致高压直流输电闭锁,使大功率高压直流输电被迫停止运行,造成电网功率瞬时突变,电网安全运行失控,严重影响电网的安全稳定运行,造成重大电网事故事件.接地极线路运行监视装置,是高压直流输电的...     

高压直流输电工程非常规接地极运行方案

为解决高压直流输电工程常规接地极未能建成时直流双极投产问题,提出站内深井接地极和站外简易接地极的非常规接地极运行方案,并对接地极电气性能、人身安全、接地极发热、变压器直流偏磁和转移电位开展研究。主要结论如下:站内深井接地极方案具备技术可行性,但需采取隔离措施避免站内接地网感应较高的直流电位危及设备和人身安全;站外简易接地极方案在单极大地运行方式下跨步电压和接地极温升难以满足要求,应采取不平衡电流控制措施以保障接地极附近的设备和人身安全。     

高压直流输电共用接地极主要设计原则

随着西电东送规模的扩大,国内将建设越来越多的换流站,共用接地极很有必要性。介绍了国内第1个高压直流输电共用接地极体工程;通过相关公式,分析出正常额定入地电流值对接地极体工程造价影响最大,是共用接地极的最主要设计参数;提出选择主要设计参数需综合考虑共用接地极的工程造价、环境影响、安全运行要求等。共用部分接地极线路具有经济性和社会意义,技术问题得到解决后,可考虑采用共用接地极线路的方式。     

直流输电系统接地极过电压保护缺陷分析及改进措施

直流输电保护系统中的接地极过电压保护主要用于检测接地极断线故障,天广和高肇直流输电系统采用的接地极线路过电压保护中,检测到中性母线电压高于门槛值并满足延时条件后,便迅速合上高速接地开关——这一动作后果存在严重缺陷,在单极大地回线运行方式下将影响正常极的稳定运行,并很可能对换流站内设备和人身造成危害。文中结合直流输电系统接线方式分析了这一缺陷,并借助实时数字仿真(RTDS)系统和运行实例进行了验证,给出了改进建议,这有利于完善接地极保护功能,确保直流输电系统的安全稳定运行。