超高压直流输电系统换流变压器运行维护总结

超高压直流输电系统已运行20a。文章对超高压换流变压器和平波电抗器的故障与缺陷进行了统计分析,得以认为非电量保护误动及套管故障是导致换流变压器和平波电抗器非计划停运的主要原因。针对其主要故障及缺陷,提出了特高压换流变压器和平波电抗器的运行维护建议,以克服超高压直流设备运行维护的不足。     

超高压直流系统中的换流变压器保护

介绍了超高压直流输电系统中的换流变压器保护,分析了换流变压器的特点以及超高压直流输电的各种运行工况对换流变压器保护带来的影响,比较了换流变压器和传统变压器保护的差异,并结合其特点提出相应的保护方案.     

换流变和平波电抗器非电量保护动作分析

介绍了换流变和平波电抗器非电量保护配置情况。对近年来发生的由换流变和平波电抗器非电量保护动作导致的直流闭锁事件进行了统计,分析了换流变和平波电抗器非电量保护动作原因并提出整改建议。研究了换流变和平波电抗器非电量保护防误动的措施,从而进一步提升直流输电系统的运行可靠性。     

换流变压器阀侧单相接地故障保护动作分析

文章系统分析了超高压直流输电系统的换流变压器阀侧发生单相接地故障时的特点,并讨论了相应的换流变压器差动保护和换流器差动保护的动作行为,最后运用EMTDC对CIGRE直流输电标准测试系统的整流侧和逆变侧换流变压器阀侧单相接地故障进行了仿真分析,研究了交直流保护系统的配合及相关的解决措施,完善了超高压直流输电系统的故障分析和保护配置。     

整流侧大容量变压器充电对高压直流输电工程运行影响分析及改进措施研究

大容量变压器充电过程中产生的励磁涌流是交流系统常见的二次谐波来源之一,因高压直流输电工程固有运行特性,整流侧交流系统100 Hz谐波分量经直流换流阀转变后在直流侧呈现为50 Hz谐波分量,在直流线路谐波放大作用下,极易引发逆变站50 Hz谐波保护误动,甚至导致高压直流输电工程多回、多极闭锁,故在工程规划设计阶段需全面充分评估整流侧交流系统大容量变压器、换流变压器充电对直流工程运行的影响,同步策划解决方案。以某直流工程整流站换流变压器充电及整流侧交流系统电厂主变充电期间逆变站两起50 Hz保护动作为例,详细分析了保护动作原因,明确了整流侧大容量变压器、换流变压器充电对该直流输电工程安全运行的影响,并提出了后续运维建议及彻底整治措施研究的技术路线。     

奉贤换流站换流变压器直流饱和保护分析

奉贤换流站是±800kV向家坝一上海特高压直流输电工程的受端变电站,在不平衡运行方式下该站的换流变压器充电时曾经出现过换流变压器饱和保护动作告警、甚至跳闸的情况。对奉贤换流站的换流变压器饱和保护原理进行介绍,并分析其动作逻辑、定值是否合理,然后讨论可能导致饱和保护误动的原因和生产厂家的解决方案。     

不同故障下特高压换流变压器差动保护动作特性分析

换流变压器作为高压直流输电系统中重要的电气设备,其继电保护对保障系统安全运行有着非常重要的作用。目前,变压器大多采用基于二次谐波制动的差动保护闭锁方案。特高压直流输电系统中换流器的非线性导致换流变压器和普通电力变压器差动保护存在差异。通过构建相应的短路电流流通路径,研究了换流变压器差动电流在区内单相接地短路故障、区内相间短路故障以及整流侧阀短路故障情况下的特点。研究结果表明,换流变发生区外故障时差动保护不会误动,但换流变发生区内故障时差动保护可能拒动。     

南方电网直流输电工程换流变压器保护系统运行问题分析

基于南方电网中各直流输电系统,从最初完全由外方负责设计和制造的天广直流输电系统,到设备自主化率达60%以上的±800kV云广直流输电系统,介绍了换变压器保护各电气量和非电气量保护的功能、配置和硬件平台,并结合实例探讨了换流变压器保护的典型运行经验,如非电气量保护动作正确率有待提高、励磁涌流的不良影响及换流变压器保护与交直流系统保护的配合等,这有助于提高直流输电系统运行维护水平,并为未来直流输电工程实施、设计提供了有益的参考。     

南方电网直流输电工程换流变压器保护系统运行问题分析

基于南方电网中各直流输电系统,从最初完全由外方负责设计和制造的天广直流输电系统,到设备自主化率达60%以上的±800kV云广直流输电系统,介绍了换变压器保护各电气量和非电气量保护的功能、配置和硬件平台,并结合实例探讨了换流变压器保护的典型运行经验,如非电气量保护动作正确率有待提高、励磁涌流的不良影响及换流变压器保护与交直流系统保护的配合等,这有助于提高直流输电系统运行维护水平,并为未来直流输电工程实施、设计提供了有益的参考.     

国家电网直流输电系统换流变运行情况分析

换流变是换流站的主要设备,换流变的运行情况对直流输电的可靠性至关重要.介绍了国家电网公司各换流站内换流变配置以及基本运行情况,介绍了换流变运行中出现的相关典型故障:包括非电量保护误动、乙炔含量过高,分接头不一致等问题,以及国家电网公司根据这些故障情况分别采用了一系列措施来保证换流变的正常运行.     

MMC-HVDC输电网用高压DC/DC变换器隔离需求探讨

高压DC/DC变换器是构建直流电网的关键装备之一,其技术需求分析是其电气拓扑设计和系统应用研究的前提。文中着重围绕基于模块化多电平换流器的高压直流(MMC-HVDC)输电网用高压DC/DC变换器电气隔离功能的选择和故障隔离要求等问题展开探讨。从DC/DC变换器故障特性、系统绝缘造价和可靠性角度分析了不同接地方式的直流系统中DC/DC变换器的电气隔离需求,分析结果表明:对称单极系统中DC/DC变换器宜具备电气隔离功能,而双极系统宜采用非电气隔离拓扑。此外,从DC/DC变换器外部故障和内部故障两个角度对DC/DC变换器的故障隔离需求进行了研究。最后,通过仿真验证了隔离需求分析的正确性。     

换流变压器非电量"三取二"保护原理及工程应用

分析了传统的换流变非电量保护方案的弊端,介绍了换流变压器非电量“三取二”保护方案的原理、特点以及两种工程设计配置方案。特别地,针对直流输电工程中电源路数不足、跳闸接点不能满足要求、信号电路失电等异常情况,提出了解决方案。所提出的保护方案已应用到多个高压直流输电工程中,其运行情况良好,大大提高了换流变非电量保护的可靠性。     

800 kV高压直流输电应用技术和开发

目前,在全世界现有的高压直流输电方案中,最高电压水平限于500～600kV之间。因此,在超高压直流输电站主要设备的设计中,须对稳态和暂态电压应力增加所产生的影响加以审慎研究。文章重点论述了拟定的关键超高压直流输电设备和系统的具体设计。还对最新的高压直流输电设备技术及其在超高压直流输电系统中的应用进行了详细说明和讨论,并列举了一些研发项目的实例。     

特高压中州换流站保护三取二逻辑优化分析

保护三取二逻辑具有较低的误动率和拒动率,在换流站的保护系统中广泛应用。由于所保护的设备不同,三取二逻辑的实现方法也有所区别,以中州换流站内的直流系统保护、换流变非电量保护为研究对象,从三取二逻辑的模拟量采集回路、开关量采集回路以及出口回路入手,同时结合以往工程中保护三取二逻辑的实现方式,对中州换流站保护的三取二逻辑进行了全面的分析,找出了其中存在的问题,并提出相关改进意见,为后续工程的设计提供一些依据。     

±500kV德阳换流站交流滤波器配置策略分析

针对±500 kV德阳—宝鸡超高压直流输电工程德阳换流站交流滤波器配置问题,分析了由单调谐高通型滤波器、双调谐高通型滤波器、以及并联电容器构成的交流滤波系统滤波性能,比较了不同配置方案的优劣,确定了不同运行功率点下最优的配置策略,并验证了24/36次双调谐滤波器故障情况下采用并联电容器进行替代的配置方案的合理性。分析的结果为德阳—宝鸡直流德阳换流站的滤波器配置提供了新的方案,为实际工程运行提供了参考。     

灵宝背靠背直流换流站220 kV换流变压器故障保护动作分析

介绍了灵宝背靠背直流换流站220kV换流变压器阀侧套管接地故障过程和保护动作情况。在简要介绍直流接地过流保护原理的基础上,分析了换流变阀侧接地故障的故障特征以及换流阀换相过程对故障电流的影响。通过对故障过程中保护动作情况的分析,总结了灵宝背靠背直流保护对换流变阀侧接地故障的响应情况,提出了在背靠背直流换流站中针对直流接地故障的保护功能设置应进一步完善的环节,对工程设计及现场运行具有一定的指导意义。     

换流变压器阀侧接地故障分析及保护优化

换流变是高压直流输电系统的重要组成部分。换流变阀侧自身无接地点,但直流侧有接地点,当换流变阀侧区内发生单点接地故障时,随着换流阀的导通和关断,故障电流呈现不规则的变化,换流变自身现有保护可能灵敏度偏低。极端情况下,当Y/Y接线变压器阀侧中性点发生接地故障时,换流变自身主保护无法快速动作。文中从换流变的结构及运行工况出发,定性概括了阀侧接地故障后的电流特征;分析了现有保护系统的特性;提出了基于零序差动和快速零序过流原理的换流变阀侧保护优化方案;并结合现场故障录波及实时数字仿真系统仿真波形对其进行了验证。验证结果表明,优化后判据可以有效提高换流变保护在阀侧区内单点接地故障下的灵敏度、动作速度及故障定位准确度。