PDF《交直流交叉跨越碰线故障分析及处理策略》

交直流交叉跨越碰线故障分析及处理策略 薛海平1 ,王俊生1 ,张少凡2 ,王玉龙1 ,柏传军1,

3 ,曹杰2 ( 1.

南京南瑞继保电气有限公司,江苏省南京市

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1 1

0 2;

2. 广州供电局有限公司,广东省广州市

5 1

0 6

2 0;

3. 南瑞集团公司( 国网电力科学研究院) ,江苏省南京市

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0 6 ) 摘要:电网交直流系统混联运行中交流/直流线路交叉跨越现象较为常见, 较容易出现交直流线路 碰线故障.文中从目前国家电网和南方电网直流输电工程针对交直流碰线故障的两种不同处理方 法出发, 分析其中隐藏的问题.故障无法切除的情况下南网工程采用的闭锁策略出现闭锁后直流 过电压;

国网工程采用的闭锁再启动逻辑策略实际上不起作用.在分析交直流碰线故障特征的基 础上, 提出交直流碰线故障由交流线路保护系统切除故障、 直流输电控制保护系统报警的处理策略 建议.问题分析及所建议处理策略均采用 EMT D C仿真予以佐证, 还仿真了不同闭锁策略和多线 路同时碰线的情形. 关键词:交直流碰线故障;

高压交流线路;

高压直流线路;

继电保护;

直流输电 收稿日期:

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0 1;

修回日期:

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2 6. 上网日期:

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2 9. 中国南方电网公司科技项目( G ZM

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2 8 ) .

0 引言 目前, 国内电网交直流系统混联运行, 从高压交 流输电线路和高压直流输电线路空间布局看, 交流/ 直流线路交叉跨越现象较为常见.另外, 在超特高 压直流输电工程中的换流站附近, 交直流输电线路 众多, 交叉跨越现象更普遍;

同时, 交直流输电线路 可能有相同的路径, 采用共用走廊甚至同塔架设的 方式可以降低施工难度, 节约土地成本. 目前, 很少有文献研究特高压交流和特高压直 流线路交叉跨越带来的电气相互影响, 以及对二次 设备及控制保护设备算法的影响.近年来, 多位学 者研究了交直流线路同塔 的电气相互影响, 包括: EMT P分析计算[

1 ] 、 EMT D C 电磁耦合仿真模型和 直流输电系统仿真模型[ 2] 、 混合电场计算和导线布 置方式等[

3 G

5 ] . 针对交流/直流线路碰线故障, 虽然直流输电控 制保护系统中配置了交直流碰线保护, 且现有的交 流线路保护系统能够动作, 但是交直流碰线故障后, 特别是永久性故障后, 整个交直流保护的动作过程 及其动作处理后果有待研究.近年来, 大量文献研 究集中在交直流电网互联的故障连锁、 暂态稳定性 等问题[

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1 2 ] .文献[

1 3 ] 指出交流暂态侵入直流系统 情况下, 如果直流保护与交流保护之间的时序配合 不当, 将会影响到以直流线路保护为代表的一类直 流保护的动作定值与性能. 本文重点介绍交直流碰线故障对直流系统的影 响, 对其中涉及的交流保护方面仅作简单介绍.交 流信号采集由于故障直流的串入存在电流互感器饱 和问题, 保底的措施是更换电流互感器, 使之能够适 应交流和直流的采集, 本文不作深入分析.

1 交直流碰线故障处理现状 本文研究用的交直流系统、 测量点、 故障如图1 所示.图中F 故障指交直流碰线故障. 图1 交直流碰线故障及故障电流通道 F i g .

1 D i a g r a mo fA C / D Cl i n e t o u c h i n g f a u l t a n d f a u l t c u r r e n tp a t h w a y 图1中: S 1, S 2, S 3, S 4为交流电网, 可以存在电 气连接, 也可以没有电气连接;