溪洛渡直流工程中性母线避雷器故障案例分析

高压直流中性母线避雷器作为直流场过电压保护的关键设备,在各项高压直流输电工程中时有故障发生。结合中国南方电网公司溪洛渡直流输电工程的2次避雷器故障案例,分析故障发生的原因并提出相应的防范措施,有助于运维人员从运行、管理等方面深入了解高压直流中性母线避雷器,避免类似故障的再次发生。     

三峡－上海直流输电工程控制保护功能的完善

简述了三峡至上海直流输电工程的系统调试过程,分析了宜都站直流场大地/金属转换开关的保护功能,并提出了修改建议;研究了其直流线路保护、极母线差动保护和中性母线差动保护,给出了直流线路人工短路接地故障试验结论;分析了换流站辅助电源丢失试验结果,分析了试验过程中双极中性母线差动保护误动的原因,提出了改进措施并付诸实施。以上几个技术问题的解决,完善了该工程的控制保护功能,保证了该工程的顺利投运。     

高压直流输电直流分压器内部故障分析及反措

高压直流输电工程中的直流分压器是极母线、中性母线电压的核心测量设备,直流电压的正确测量是保证直流控制保护系统正确控制保护行为的关键。实际运行经验表明,直流分压器内部绝缘闪络导致其内部分压、均压的阻容值发生变化,此时分压器电压传递函数发生突变,二次侧感受到的电压发生畸变,从而可能导致直流控制保护误动作。结合现场实测波形,通过PSCAD/EMTDC仿真分析定性确定了直流分压器内部不同故障点所引起的电压变化规律,在总结故障成因的基础上提出了相关反措建议。     

高压直流输电系统双极中性母线差动保护改进方案研究

为提高直流输电系统双极中性母线差动保护运行可靠性,针对双极中性母线差动保护性能存在缺陷,提出保护的改进方案。由于双极中性母线差动保护存在缺陷,曾导致多起单一元件故障引发高压直流输电系统单、双极强迫停运事件。结合具体停运事件,对双极中性母线差动保护性能进行分析,包括:1)保护引入非电量信号的必要性及方式;2)双极运行工况下,保护经控制极判据开放的逻辑以及闭合双极中性母线接地开关的动作策略。根据分析结果,提出保护的改进方案,保护改进方案在提高保护运行可靠性的同时,兼顾了改善直流输电系统运行维护工作的效率。目前,改进方案已在多个高压直流输电系统中实施,采用该方案后,双极中性母线差动保护运行情况良好。     

一起直流滤波器保护误动分析及算法优化建议

本文分析了金中直流在双极大地回线运行时一起直流线路故障导致直流滤波器保护误动的原因,指出故障的原因为直流滤波器保护算法不合理从而导致区外故障时直流滤波器保护比率差动误动作,详细分析算法后给出了相应的优化措施。实践证明,优化后的直流滤波器保护算法有效地提高了直流输电系统运行的可靠性。     

一起云广直流孤岛调试时双极相继闭锁事故分析

2011年6月5日云广直流工程孤岛调试期间,直流线路发生故障造成双极相继闭锁。分析了事故发生经过和原因,认为在极Ⅱ遭受雷击后,极I保护系统内的电流变化量满足滤波器差动保护定值,导致差动保护动作,同时避雷器的动作电流触发了高速中性母线开关保护动作。为此,提出了优化直流滤波器差动保护的保护定值,调整直流线路行波保护相关判据,消除阀组旁路开关合闸放电电流影响等措施。实践证明所提的措施能从根本上避免此类事故发生。     

换流站极中性母线差动保护动作原因分析

换流站直流滤波器连接于极高压母线与极中性母线之间,当直流滤波器发生接地故障时,某些位于特定位置的故障点会对直流电流进行分流,引起中性母线差动保护动作。以某±500kV整流站直流滤波器接地故障为例,分析中性母线差动保护动作的原因,并提出导致该保护动作的直流滤波器接地故障发生区域,最后通过仿真试验证明了所提假设的正确性。     

楚穗直流中性母线开关保护动作分析及对策研究

针对楚穗直流系统2011年6月5日雷击故障中出现中性母线开关保护(代码为82HSNBS)动作导致中性母线开关重合的问题,笔者根据现场故障录波数据对82HSNBS保护的动作过程和原因进行了详细的分析,并提出了频率限制和自复位的过渡优化方案。仿真试验表明,所提的优化方案有效且可行。     

楚穗直流中性母线开关保护动作分析及对策研究

针对楚穗直流系统2011年6月5日雷击故障中出现中性母线开关保护(代码为82HSNBS)动作导致中性母线开关重合的问题,笔者根据现场故障录波数据对82HSNBS保护的动作过程和原因进行了详细的分析,并提出了频率限制和自复位的过渡优化方案。仿真试验表明,所提的优化方案有效且可行。     

两起高压直流输电系统保护动作事件分析及对策

高压直流输电系统单极运行时,中性母线电压过高会影响系统正常运行。介绍了一起由感应电压导致的同塔双回直流输电系统单极运行时的大地回线转换开关保护动作事件和一起由换相失败引发的换流器差动保护动作事件。文中对这两起事件保护动作过程进行了全面的分析并提出了改进措施以避免相同类型故障的再次发生。通过现场试验和实际运行情况验证了措施的有效性。     

天广直流输电系统中性母线开关动作逻辑缺陷分析

根据天广直流输电系统高速中性母线开关的断开逻辑及运行实例,分析认为控制系统内所要求的联锁条件可能无法满足,导致相应保护动作后中性母线开关无法断开。并对比了高肇直流输电系统采取的相应逻辑,然后提出了三种改进措施,有利于确保故障点的隔离,提高直流输电系统的可靠性。     

特高压直流单极大地回线运行方式下分流分析及其对策

通过对向家坝—上海±800 kV特高压直流输电工程单极大地回线运行时出现分流现象的分析,得出分流的原因如下:极热备用或极闭锁时因控制逻辑合上旁路开关,导致运行极中性母线与停运极设备形成电流通路.探讨了分流的影响,提出通过运行操作、更改顺序控制或设计分流保护消除分流的措施,有利于提高特高压直流的可靠性.分析结果可为特高压直流工程设计、运行维护提供参考.     

特高压直流中性线母线开关重合保护误动分析

在锦苏、哈郑和溪浙特±800 kV高压直流输电工程系统试验过程中以及投入运行后,发生了几次直流场中性母线开关(neutral bus switch,NBS)保护误动重合故障。对锦苏、哈郑和溪浙特高压直流输电工程直流场中性母线开关保护误动重合故障及后果进行了分析,找到了引起NBS开关重合的原因,提出了解决方案并通过了试验验证。对不同原因引起的直流场NBS开关重合的机理进行了详尽的剖析,并提出了相应的解决措施。通过对已投入运行±800 k V特高压直流工程直流场NBS开关重合故障分析以及对正在建设的特高压直流工程NBS性能分析,提出了NBS开关重合故障影响直流系统稳定运行的解决措施。     

楚穗直流输电系统双阀组闭锁事件及保护动作行为分析

基于±800 kV楚穗直流输电系统2012年12月15日单极双阀组相继闭锁事件,通过对现场设备的检查,相关录波和保护动作情况的分析,查明了故障原因是极1双阀组的不对称运行导致极1双阀组闭锁,同时由于接地极线路与中性母线绝缘水平不匹配,造成接地极线路闪络从而导致接地极线路不平衡保护动作。针对事件暴露的问题提出了合理的改进措施。     

特高压直流输电工程中性母线开关故障处理策略优化

特高压直流输电工程采用双极共用接地极设计,一个极故障闭锁后需通过极隔离操作实现故障极与运行极的隔离。极隔离操作过程中,如果极中性母线开关发生故障无法分开导致极隔离中断,需配置极中性母线开关故障处理策略继续完成极隔离。根据不同直流故障时对应的工况,分析了中性母线开关故障处理策略存在的不足,基于故障特性优化了故障处理策略,最后通过RTDS仿真试验验证了策略优化的有效性。     

高压直流接地极过压保护反事故措施的仿真研究

利用RTDS仿真系统分析了高肇直流输电系统“4·2”双极相继闭锁事故原因,指出现有接地极过压一开路59EL保护的设计逻辑存在缺陷,在中性母线开关跳开的情况下会出现不合适的动作出口,导致双极相继闭锁事故。通过仿真验证了拉开极线高压侧隔离开关隔离极线可以有效消除在中性母线上耦合的过电压;在中性母线开关跳开后通过合理增加59EL保护延时同时隔离故障极线路是针对“4·2”双极闭锁事故的有效反事故措施。     

天广直流系统中性母线过电压机制研究

基于天广±500 kV高压直流输电系统工程改造后的控制和保护策略,研究了各种故障下中性母线过电压的情况,将不同故障下的过电压过程分为几个阶段进行分析,阐述各阶段故障电流流向和过电压机制。研究结果表明,换流变阀侧出线和换流桥出线接地故障引起的通过中性母线E避雷器的能量不能由控制和保护系统进行控制,中性母线E避雷器必须有足够的流通容量;直流系统回路断线故障引起的通过中性母线E避雷器能量随控制保护动作时延的缩短而减小。     

高压直流输电极隔离方法的优化及相关问题分析

直流输电中单纯的优先分断直流高压极母线线路端隔离开关,或者优先分断中性母线开关方法,均不能适应所有的电网故障情况,甚至可能造成无谓的双极停运。针对这个问题,提出了如下的优化的极隔离方法：对需要快速分断中性母线开关隔离故障区域的故障,应用优先快速分断中性母线开关方法;对其他类型故障,则优先分断高压极母线线路端隔离开关。此外,分析了极隔离优先分断中性母线开关可能带来的问题：一是中性母线开关失灵,对此讨论了中性母线开关保护动作后的三种处理策略;二是中性母线电压过高,分析显示,59EL保护原理及其动作处理策略的设计可以避免双极停运。     

天广直流输电系统运行过电压的研究

根据天广直流工程投运初期的系统实际 ,研究有关操作和故障情况下换流站的内部过电压问题。预测换流站主要设备的工况 ,如交流母线、直流线路、中性母线、直流滤波器等设备的过电压水平 ,并讨论了系统运行中应注意的问题     

天广直流系统中性母线避雷器故障原因分析

结合故障录波和保护动作情况,对一起天广直流线路故障引起的中性母线避雷器损坏原因进行分析。计算得出通过避雷器的能量和避雷器承受的过电压并没有超过规定值。梅雨天气使避雷器阀片受潮绝缘降低,故障过程中多次连续动作导致绝缘无法恢复是避雷器损坏的主要原因。结合运行实践,建议将天广直流重启动策略改为1次全压重启,去游离时间改为350 ms。实践应用表明,重启策略优化后减小了中性母线避雷器动作和发生故障的概率。