换流站交流断路器重合闸开断失败分析

近年来我国大力发展直流输电技术,由于发电厂和直流换流站断路器重合闸配合的特殊性,当发生单相接地故障时,发电厂侧断路器重合闸后,会出现断路器开断失败的问题。针对某500kV换流站中出现的断路器开断失败故障,运用电磁暂态仿真程序EMTP建立仿真模型,研究了断路器开断失败的原因。研究表明：故障发生时,流过换流站侧断路器的故障电流含有较大直流分量,影响了断路器的开断。     

一起二次电压畸变引起的保护动作事故分析

本文介绍了220k V某线路连续两次发生第二套光纤闭锁保护动作的事故过程。现场分析查找,发现电压二次回路中中性点N600虚接是导致此次事故的原因。中性点虚接导致二次电压波形畸变,并最终导致反方向故障时零序方向保护动作。通过深入分析保护动作原因,为以后同类型的故障分析提供参考,并从现场运维角度提出了避免此类事故的办法。     

具备重合闸功能的经济型直流断路器研究

为解决机械式直流断路器不易实现快速重合闸、开断小电流不易判别方向等技术难题及混合式直流断路器成本较高的问题,该文提出了一种具备重合闸功能的经济型直流断路器拓扑.首先,结合该拓扑工作方式研究了电流基于电弧电压自然转移与基于电力电子器件强迫转移的原理;其次,根据实测参数建立系统模型,仿真了故障电流、负荷电流及小电流的开断过...     

高压断路器电流零点延迟开断回路计算及试验

高压断路器利用交流电弧过零熄灭这一机理来完成电流开断,但随着特高压工程和直流电网的建设,系统中会出现电流零点延迟现象,对高压断路器的开断造成影响。采用非同步三相短路故障回路,分析了电流零点延迟现象产生的原因,并采用PSCAD软件对回路进行了仿真计算。计算表明：发生B、C两相短路时,当A相电流源电压的初始相位角α为90°或270°时,回路具有最大的直流分量,此时当两相短路经过5 ms发展成三相短路时,在B相中产生正向电流延迟零点现象;当两相短路经过15 ms发展成三相短路时,在C相中产生负向电流延迟零点现象。利用此现象,研究开发了一种电流延迟零点合成试验回路,并实现了高压断路器的电流延迟零点开断试验验证,结果表明断路器在开断过程中产生的电弧电阻会使回路中直流分量减小,从而导致电流延迟零点时间减小。     

含直流断路器的多端柔直系统直流保护定值切换策略

南澳(以下简称NA)多端柔直系统加装机械式高压直流断路器后,为实现直流断路器连接的故障站能够被快速有效隔离,非故障站能在特定的运行方式下稳定运行,需要对系统直流保护策略进行调整,以适应系统新的运行方式。本文首先介绍了系统加装直流断路器前的直流保护配置,分析了加装直流断路器对直流保护策略的影响,提出了一种非故障站根据故障站差动保护信号进行定值切换,实现直流断路器隔离多端柔直系统故障的直流保护策略。采用PSCAD/EMTDC仿真对该直流保护定值切换策略的可行性进行了验证,现场试验结果也进一步验证了该策略的可行性。     

计及短路直流分量的支路断路器开断能力校核

随着电力系统互联规模的扩大,电网抗阻比越来越大,迫使短路电流直流分量衰减时间常数越来越大,进而影响了断路器的开断能力。目前,实际电网对断路器开断能力的校核通常仅考虑短路点的周期分量,而未考虑直流分量和支路短路电流的影响。首先对比分析各种断路器校核中考虑直流分量校核断路器开断能力的折减方法;然后,结合分支短路电流直流分量的计算方法,考虑断路器动作顺序,制定断路器开断能力校核方法;最后,结合某地区电网计算故障点连接分支上的短路电流周期分量和直流分量,以校核断路器开断能力。算例表明采用折减系数法可以充分考虑直流分量衰减时间常数对开断能力的影响,为电网规划运行和设备选型提供参考依据。     

具有转移电容电压调整功能的重合闸机械式直流断路器北大核心CSCD

近年来中高压直流输电系统因其具有输送容量大、距离远的特点被广泛应用于电力传输,其中直流短路故障的制约和清除是影响直流电网安全稳定运行的重要因素。文中提出了一种新型具有转移电容电压调整功能的重合闸机械式直流断路器拓扑结构,利用一次开断后转移电容上的残留电压能够节省断路器重合闸所需的转移支路。研究了电压调整回路关键参数的整定方法,使调整回路能够将一次放电后的转移电容电压调整到合适的数值。最后,验证了文中所提拓扑对不同开断电流的适应性情况,发现拓扑对所有全电流开断工况都具有很好地适应性。     

利用电流突变特性的高压直流输电线路纵联保护新原理

通过对直流输电线路区内、区外故障电流特征的分析可知:直流线路内部发生故障后的暂态过程中,线路两端电流突变方向相同;而线路外部故障后的暂态过程中,线路两端电流突变方向相反.根据该特征,提出了一种新的直流输电线路纵联保护原理,它仅利用线路两端电流的突变,就可以有效地识别出区内、区外故障.文中还构造了电流突变的识别判据,并给...     

一起导引线纵差保护拒动事故的分析和处理

对一起纵联差动保护拒动的事故进行了分析 ,找出了事故原因并提出了解决方案 ,对导引线的过电压保护接线方式进行了简单分析     

基于卸荷电阻的多类型直流断路器自适应重合闸策略

直流断路器(DC circuit breaker,DCCB)是直流组网的关键设备。由于DCCB拓扑多样、操作特性各异且实际工程中存在一条线路两端配置不同类型DCCB的情况,在研究系统层面的故障处理时,涉及不同类型DCCB的详细建模和重合闸策略,增加了分析问题的难度。该文分析实际工程中的各类混合式/机械式DCCB工作原理,依据外特性等效原则,提炼出可以表征DCCB操作特性的控制参数,进而得到各类DCCB的通用外特性模型,显著简化多类型DCCB的仿真建模工作。然后,理论分析DCCB开断后故障线路上残压的自然分布特性及产生机理,发现无法直接利用残压自然分布特性区分永久性和部分瞬时性故障。接着,提出基于卸荷电阻的故障性质识别方法和自适应重合闸方法。该方法具有通用性强、系统冲击小、抗过渡电阻能力强等优点。最后,在PSCAD中进行仿真算例分析,验证了所提DCCB外特性模型和重合闸策略。     

双断口直流真空断路器非同期开断电弧特性分析

以24kV双断口直流真空断路器为对象,基于实验平台,通过高速摄像机捕捉分断过程中两断口间隙不同情况下电弧时空变化,利用图像技术提取开断过程电弧特征值,并测得开断电流与暂停恢复电压分布。引入连续过渡模型,对断口间鞘层发展与微观特性进行计算分析。通过对阴极表面电场强度及功率密度的计算,分析双断口间隙差异对整机系统介质恢复的影响。实验与仿真比对分析表明,串联断口间隙差异的存在将直接影响断口间电弧能量分布,其中小间隙断口电弧能量密度相对更高、金属蒸气浓度大且介质恢复能力下降,更易发生重击穿。对于24kV双断口直流真空而言,两断口间隙差存在最大临界值,当超过临界值时,小间隙断口间金属蒸气粒子不易快速消散,触头表面电场强度与功率密度高,易形成击穿薄弱点,进而导致重燃与开断失败。     

一起直流充电机故障断路器越级跳闸事故的分析及处理

近期某500kV变电站发生一起380V直流充电机在运行状态中,因交流接触器和交流进线空气断路器同时老化烧损粘连,造成断路器越级跳闸的事故.通过对此次事故剖析,提高运行人员设备掌握、分析思路、事故处理和运行维护能力,保证设备安全稳定运行.     

一起500 kV断路器无故障跳闸事故原因分析及处理

针对某1000 kV变电站发生的一起500 kV断路器无故障跳闸事件,结合动作现象,从绝缘、插件入手分析原因,确定断路器保护插件故障后,对插件进一步试验分析,确定插件故障原因,并制定了有效措施,避免了跳闸事件的发生。     

一起线路及断路器故障的保护动作及断路器失断原因分析

某220kV线路故障,双端线路保护都正确动作,经断路器跳闸先切故障。但因外部过电压在断路器断口外部形成的电孤将过电压系统与断路器孤道接地,此时凭母线保护的断路器失灵保护启动将失灵断路器及相连点断路器跳开。详细分析了这次故障原因,提出在母线失灵保护动作使失灵断路器与该系统开断的同时闭锁对侧重合闸,以及增设绝缘防导功能的改进措施。     

失超保护系统直流真空断路器开断换流分析

磁约束聚变装置的失超保护系统利用直流断路器快速切断超导磁体回路的电流,实现磁体能量的转移与释放,以保障磁体安全。随着超导磁体运行电流等级的不断提升,直流断路器的设计面临着巨大挑战。本文针对10 kV/100 kA的大容量失超保护系统设计,提出使用直流真空断路器作为开断电流的主保护开关,并详细分析了其开断换流过程。首先介绍了失超保护系统的拓扑结构和工作原理;然后具体分析了真空断路器在开断及换流阶段的数学方程,并依据开断可靠性理论,分别对换流回路、泄能回路与缓冲回路进行了计算和参数设计;最后开展了100 kA直流电流开断实验。研究结果表明,失超保护系统中使用真空断路器开断100 kA磁体电流具有理论和工程可行性,并通过实验验证了所设计的真空断路器样机能够有效开断100 kA电流,换流过程符合预期判断。本文的研究工作为大功率失超保护系统中的直流断路器设计提供了技术支撑。     

深圳换流站最后断路器及线路保护的改进建议

介绍兴安直流输电工程深圳换流站交流开关场4类最后断路器及线路保护逻辑。基于这些逻辑对兴安直流实际工程调试过程中出现的保护动作异常情况进行分析,时相关的设计缺陷,例如交流滤波器连线保护跳闸继电器自保持,无法对5072断路器合闸;最后线路无自动重合闸闭锁功能等,提出了改进建议。有的建议已被设备厂家所采用。     

一起500kV断路器重合闸拒动的原因分析

500 kV贤令山变电站500 kV山花乙线线路发生B相瞬时接地故障,控制该线路两个出线断路器的其中一个断路器保护重合闸没有动作而直接三跳,而另一个断路器保护则重合成功.通过对故障时各保护装置的动作情况的分析,作了相关的模拟试验,找出该断路器重合闸拒动直接三跳的原因,提出相应的对策.     

500 kV变电站特殊运行方式下线路事故跳闸分析

正某新建500 kV变电站共有500 kV、220 kV35 kV 3个电压等级,500 kV系统采用3/2接线方式,总体设计5串出线,主变2台,一期投运3串出线,主变1台。500 kV系统采用的是河南平高电气股份有限公司生产的HGIS设备。500 kV香郑线采用的是双套保护配置,分别是南瑞继保RCS-931AMM纵联差动保护及南京南瑞RCS-     

电力系统短路电流直流分量及其对断路器开断能力的影响

短路电流中的周期分量和直流分量对系统短路容量都有贡献,而后者在工程应用中没有引起足够的重视。从仿真计算和实际故障录波2方面介绍了超高压输电网中短路电流直流分量的衰减情况,定量估计了直流分量对运行中的断路器开断能力的影响。最后,对运行中的断路器的开断能力和关合能力做出了综合评价,并得出结论:如果按短路电流周期分量校核断路器开断能力,则需要留有10%～30%的裕度,以考虑开断电流中可能存在的直流分量;限制运行中的断路器使用的仍是其开断能力而不是其关合能力。