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。     

换流阀低压加压试验方法与研究

依据±800kV特高压直流输电工程系统结构和接线方式,结合换流站实际运行方式,对换流阀低压加压试验方法和试验数据进行探讨和研究。提出使用输出为0~400V感应调压变压器进行低压调节和15kV/0.4kV试验升压变压器组成换流变升压电源,通过从换流变交流侧输入电压,直流侧对换流阀进行加压,模拟控制保护系统在低电压、低电流的整组试验,提高了换流阀低压加压的试验效率和准确性,为后续新建换流站低压加压试验提供了一定的试验依据。     

深圳换流站换流变阀侧电压监视告警分析

换流变阀侧电压监视为极控后备保护功能之一,其对保障高压直流系统的稳定运行具有重要的意义.介绍深圳换流站换流变阀侧电压监视原理及与阀侧直流电压计算值Udiocalc有关的功能,并结合深圳换流站的典型故障案例,分析换流变阀侧电压监视误发告警原因,最后指出极控系统设计的不足,并提出改进建议.     

不同接线方式下±800kV换流变局部放电试验关键方法探讨

±800 kV特高压祁连换流站换流变阀侧有Y型和D型两种接线方式,存在换流变变比差异,然而不同位置换流变的阀侧耐压值也存在一定的差异。为此探讨了特高压祁连换流站换流变在不同接线方式下的局部放电试验关键方法,即HY（800 kV）和HD（600 kV）两种不同接线方式和电压等级下采用单边加压和双边加压来测量局部放电试验的方法,并分析了试验中的相关问题。     

基于选相投旁通对的LCC-HVDC系统逆变侧换流变故障性涌流主动抑制策略

当高压直流输电系统换流变阀侧发生单相接地故障,由于换流阀的单向导通性,阀侧故障电流中含有较大的直流分量,流入换流变可能导致换流变饱和并产生“故障性涌流”。与传统三大涌流不同,故障性涌流由阀侧单相接地故障诱发并受直流控制与保护系统的影响。计及直流控保系统的影响,分析了逆变侧换流变发生阀侧单相接地故障时,换流变故障性涌流的产生机理及其对换流变差动保护的影响。针对换流变保护区内阀侧单相接地故障场景下,故障性涌流可能导致差动保护误闭锁的问题,提出了一种基于选相投旁通对的故障性涌流主动抑制策略,可以从根本上避免差动保护误闭锁问题。基于PSCAD/EMTDC的仿真实验验证了所提方案的有效性。     

±800 kV特高压直流换流站最高端换流变阀侧避雷器保护研究

±800 kV直流输电工程与常规±500 kV直流输电工程换流站的避雷器保护方案存在一些不同点,在±800 kV直流输电工程换流站增加避雷器以进一步限制换流站内关键点的过电压水平就是不同点之一,其中包括在最高电位换流变阀侧增加避雷器(A2)对高压阀侧设备进行保护。笔者针对±800 kV特高压直流实际工程,重点分析研究了安装A2避雷器的必要性。选取典型工况在换流站高压端换流变阀侧有避雷器直接保护和无避雷器直接保护的两种方案下计算换流站相关点的过电压水平。结果表明,高压端换流变阀侧加装A2避雷器可直接保护高压端换流变阀侧,有效降低阀侧设备的绝缘水平,从而降低特高压直流工程换流变压器、高压套管等设备的制造成本和难度,因此是非常直接而可靠的保护方案。     

±800kV特高压直流换流站最高端换流变阀侧避雷器保护研究

±800kV直流输电工程与常规±500kV直流输电工程换流站的避雷器保护方案存在一些不同点,在±800kV直流输电工程换流站增加避雷器以进一步限制换流站内关键点的过电压水平就是不同点之一．其中包括在最高电位换流变阀侧增加避雷器（A2）对高压阀侧设备进行保护。笔者针对±800kV特高压直流实际工程,重点分析研究了安装A2避雷器的必要性。选取典型工况在换流站高压端换流变阀侧有避雷器直接保护和无避雷器直接保护的两种方案下计算换流站相关点的过电压水平。结果表明．高压端换流变阀侧加装A2避雷器可直接保护高压端换流变阀侧,有效降低阀侧设备的绝缘水平,从而降低特高压直流工程换流变压器、高压套管等设备的制造成本和难度,因此是非常直接而可靠的保护方案。     

直流融冰兼SVC装置开路试验解锁失败分析及处理

为找出500 kV桂林变电站直流融冰兼SVC装置在一次开路试验中解锁失败的原因.结合直流融冰模式下装置主接线方式和换流阀等效电路,通过分析直流出线侧及换流变低压侧电压波形,发现直流正极出线侧存在与换流变低压侧线电压UYCA相差30°的工频交流电压,导致换流阀不具备解锁条件;而工频向量分析结果显示阀侧A相存在单相接地故障,这是导致解锁失败的直接原因.现场检查发现Y桥换流变低压侧A相避雷器存在对地击穿故障,更换该避雷器后直流融冰兼SVC装置在直流融冰模式下开路试验解锁成功.     

500kV换流站汇流母线设计方案探讨

0引言目前,国内500 kV换流站换流阀组接线多采用单12脉动接线形式,即每极12脉动阀组接线,每个12脉动换流器由2个6脉动换流器串联组成。每极安装6台换流变,分别接成Y/Y及Y/Δ接线。将Y/Y变压器交流侧引出线和Y/Δ变压器交流侧引出线连结起来的这段母线称为汇流母线,作     

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。     

一种云广特高压换流变保护配置无冗余问题改进方法

以云广特高压直流输电系统为背景,为解决换流变保护因CT配置不够导致的配置不冗余问题,提出了一种换流变保护的改进方法。该方法针对换流变Y/Y接、Y/△接并联接线的结构特点,通过改进换流变套管CT二次接线,与换流变馈线开关CT进行配合,并修改相应保护判据,调整保护原理配置,改善了因换流变网侧套管CT以及中性点CT配置不足而产生的保护双重化问题。对改进前后的保护装置进行了RTDS试验验证,结果表明改进后的换流变保护性能有所提高,基本实现了两套保护装置的冗余配置。     

逆变侧换流变阀侧连接线单相接地动作策略分析

高压直流输电逆变侧换流变阀侧连接线单相接地故障动作策略投旁通对后,巨大的短路电流会流经阀组.分析这种接地故障动作策略投旁通对后的阀组电流流向及大小.对比分析投旁通对和不投旁通对阀组的过流情况.提出优化的动作处理策略,使得在任何情况下逆变侧换流变阀侧连接线单相接地故障的保护动作处理过程中,不会造成阀组流过大的电流,避免阀组损坏.     

单相接地时高压直流换相电压相位偏移量特性

高压直流输电系统逆变侧不对称故障会造成换流阀换相电压相位发生偏移,进而引起换相失败的发生,严重影响了系统的稳定运行。为此,对不对称故障下的换相电压偏移量特性进行研究,基于电力系统暂态分析方法,对不对称故障下高压直流输电系统进行正负零序分解,推导出YNy0接线和YNd1接线换流变压器阀侧三相电压幅值、相位的计算公式,得到不对称故障下12脉动换流阀换相电压的最大偏移量,并对换流变网侧交流母线线电压幅值进行计算,通过MATLAB解析计算分析不同类型故障接地阻抗下,换流阀换相电压偏移量的变化特性。PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真结果证明了文中所分析换相电压偏移量影响特性的正确性。     

MMC-HVDC系统故障性涌流的产生机理及影响

针对模块化多电平换流器高压直流输电(modular multilevel converter high-voltage direct-current,MMC-HVDC)阀侧单相接地故障可能引发的换流变故障性涌流问题,该文研究了MMC闭锁前后不同阶段的换流变阀侧接地故障特征,并在此基础上分析了故障性涌流的产生机理及特征,及其对网侧交流断路器开断时间与换流变差动保护的影响。研究结果表明:故障发生后,上桥臂子模块电容持续充电并引发严重过电压,而下桥臂故障回路中幅值较大且衰减缓慢的直流分量持续流向换流变,导致换流变铁心发生饱和并产生故障性涌流。故障性涌流的产生加快了网侧电流过零点的出现,可改善阀侧单相接地故障引起的网侧交流断路器延时断开的问题。同时大量直流分量的侵入将引发换流变铁心深度饱和,可能导致换流变阀侧区外接地故障时差动保护误动。最后,以±320kV厦门柔直工程为背景,利用PSCAD/EMTDC仿真验证了理论分析的准确性。     

大容量变压器冷却器电源控制回路设计分析

为了保证变压器冷却器的正常、可靠的运行,必须设计出可靠的电源。讨论了变压器冷却器不同的电源接线方式,指出辐射式接线方案2为最佳接线方式。为实现这种接线方式的自动控制功能,详细分析了有关的设计回路,该回路有两个独立的工作电源并能自动切换,当工作电源故障时,自动投人备用电源。能够完成自动切换故障功能、自动投入功能和自动恢复功能。     

高海拔条件下换流变压器阀侧套管温升仿真研究

本文中作者将换流变阀侧套管中的流体视为等温域,计算了不同套管温升变化,研究了在高海拔条件下换流变阀侧套管温升增加时的变化规律。     

宜都换流变压器冷却器强投功能完善化研究

宜都换流变冷却器现有强投方式是在电源回路加装一个强投开关,将回路中电气元件短接,当电气元件故障时,合上强投开关使冷却器运行。若电源因故障退出运行时,将导致冷却器失电全停,通过引入外接电源和互锁控制的方式,可迅速恢复供电避免冷却器全停。     

天广工程阀侧零序电压保护动作情况分析

在天广直流控制保护改造工程中,多次发生换流变阀侧零压保护动作的情况,分析了该保护动作的原因,并提出了解决问题的方法。     

云广直流与天广直流换流变分接头控制功能对比和运维建议

针对云广直流与天广直流换流变分接头的控制功能,对比它们的换流变阀侧电压监视功能、阀避雷器过电压监视功能、阀组监视功能、分接头自动同步功能及分接头控制模式特点,并对云广直流和天广直流运行中存在的问题提出改进建议.     

牛从直流从西站典型故障仿真分析研究

本文分析牛从直流从西站发生各典型故障时的发展趋势以及控制保护系统的动作原理,找出当前系统存在的不足,以提高直流系统运行可靠性。在牛从直流PSCAD/EMTDC仿真模型中设置从西站多种故障,对故障发展趋势以及控制保护系统动作原理进行深入研究发现:从西站换流变以及阀区故障都会引起换相失败;换流变网侧故障对直流系统影响有限,故障消除后系统可恢复正常;阀短路、换流变阀侧故障以及阀桥之间母线接地时,保护会迅速动作隔离故障;直流出口短路将导致两站接地极长时流过高压直流电流,建议提高保护灵敏度。