PDF《交直流交叉跨越碰线故障分析及处理策略》

通过交流相 间相互感应流过, 如图1中箭头⑥和⑦所示.故障 电流主通道电流数值远大于其他通道电流数值. 对于交流电网中性点不接地系统, 交直流碰线 故障后, 交直流间故障电流只能通过线路对地相互 感应流过, 故障电流值较小. 对交流系统 M 端、 N 端电流特性而言, 针对交 流电网中性点接地系统, 虽然交直流碰线故障点本 身没有接地, 但是由于与直流线路相碰, 直流系统通 过接地极极线接地, 使得交流接地中性点有电流流 过.因此, 零序动作条件将满足;

故障相差动条件将 满足. 对直流系统而言, 正常运行时, 两站接地极电流 是平衡的.针对交流电网中性点接地系统, 发生交 直流碰线故障后, 存在交直流间的通过接地点( 接地 极) 的电流, 使交直流碰线故障期间两站接地极电流 不平衡.这个判据可用于辅助判别交直流碰线故 障. 搭建 EMT D C仿真系统: 直流输电系统参数为 金中±5

0 0k V 直流输 电工程参数, 直流线路长度11

0 0k m, 采用依频模型, 杆塔主要参数: 4分裂导 线、 两极线离地高3

0 m、 相距2

0 m, 两地线离地高

4 1m、 相距2 0m, 直流控制保护系统采用南网金中 工程用控制保护系统;

交流系统电压等级为525k V, 交流线路长度为2

2 0k m, 采用 B e r g e r o n模型.交流系统、 直流网侧系统没有电气连接.模拟 交流 A 相线路近 M 端与直流极Ⅰ线路近整流站金 属性永久碰线,

1 2.

0 0 7s发生故障.配置齐全的交 流线路保护和直流系统保护. 图2为交直流碰线保护采用南网工程定值和动 作策略的故障及保护动作过程.

1 5

1 薛海平, 等 交直流交叉跨越碰线故障分析及处理策略 图2 南网直流工程策略动作过程 F i g .

2 F a u l tp r o c e s su s i n gc l e a r i n ga c t i o ni nH V D Cp r o j e c t so fC h i n aS o u t h e r ng r i d 故障初期阶段分析.

1 ) 如图2 ( a ) 所示, 时刻1 2.

0 0 7s发生交流 A 相 与直流极Ⅰ线路金属性永久碰线故障, 直流电压与 交流 A 相电压相等;

整流站极 Ⅰ 直流电 流快速上 升, 同时逆 变站极Ⅰ直流电流下降(如图2( b) 所示) ;

约2m s后极Ⅰ线路主保护动作( 如图2( c ) 所示) ;

1 0m s多后, 整流站极Ⅰ交直流碰线保护快速 段动作, 紧急停运, 约2 0m s整流站极Ⅰ闭锁( 如图

2 ( d ) 和( e ) 所示) ;

极Ⅱ直流电流增大( 如图2( b) 所示) , 补偿极Ⅰ闭锁损失的部分功率.

2 ) 故障后, 如图2( f ) 所示, 交流 A 相两端电流 ( 图1中的①、 ⑤电流) 增加;

交流 A 相差动电流大 幅增加, B C相差动电流( 图1中的⑥、 ⑦电流) 变化 很小( 如图2 ( g ) 所示) ;

交流 A 相差动保护动作, 约70m s后分断交流 A 相线路( 如图2 ( h ) 所示) ;

零序 差动保护满足动作条件( 如图2( i ) 所示) .故障后, 零序方向( 如图2( j ) 所示) 、 负序方向( 如图2( k) 所示) 元件表现为正方向特征( 约-1

0 0 ° ) . 故障后期阶段分析: 约1 2. 9s时刻, 交流 A 相 线路 分断后约800ms,重合交流A相线路(如图2 ( h ) 所示, A 相电压恢复) ;

此时, 极Ⅰ已经闭锁, 整流站、 逆变站检测到的极Ⅰ直流电流基本为0( 见图2 ( b ) ) , 但是, 逆变站极Ⅰ直流电压却非常高, 达近30

0 0k V( 如图2 ( l ) 所示) , 同时, 整流站、 逆变站 的极Ⅱ直流电流振荡( 如图2( b ) 所示) , 故障电流通 道为 图1的 见图2( m)和图2 ( f ) ) .零序差动保护满足动作条件( 如........