PDF《±800kV 云广直流 “ 12·15”事故原因分析及防范措施》

3 P a r t i a l a m p l i f i c a t i o no fF 5a r r e s t e r e a r t hv o l t a g e 避雷器损坏后, 通过对极1故障波形分析可知:

8 7 D CM 保护差流( 换流器高压端电流Id C H 和换流器 低压端电流Id C N 电流差) 最大幅值达到61

4 9 .

0 8A 左右, 制动电流最大为3

0 0A 左右, 差流远大于动作 定值, 保护系统1和2均正确动作[

1 0 ] . 同时, 极1高端阀组和低端 Y 阀组电流呈现下 降趋势, 其特征与换流器高压端电流Id C H 类似, 低端 D 阀组电流I a c D 则突增, 其特征与换流器低压端电 流Id C N类似.低端 D 阀组短路保护(

8 7 C S D) 出现较 大差流, 最大值达到57

5 0A, 大于8

7 C S D 保护判据 Ⅰ段动作定值53

1 3A, 达到定值后瞬时动作出口 E S O F, 保护系统1和2均正确动作[

1 0 ] . 通过以上分析可知: 极1高低端阀组换流变分 接头挡位不一致, 使得直流中性母线平抗阀侧电压 波动比挡位相同时波动增大了2倍, 导致 F 5避雷 器对地电压升高并损坏避雷器, 避雷器损坏导致极 1保护8

7 D CM 和8

7 C S D 正确动作.目前云广工程 F 5避雷器额定电压为375k V, 低于某些工况在200k V 母线( F 5避雷器安装位置) 产生的电压, 有 必要对阀厅避雷器及直流场避雷器的设计参数进行 试验和校核. 2.

2 故障第2阶段原因分析及结论 F 5避雷器击穿至极1闭锁时刻, 故障电流通过 F 5避雷器、 大地、 接地极线路、 极1中性母线、 极1低端阀组 D 桥形成回路, 接地极线路电流逐渐增加;

0 9:

1 7:

3 1 .

2 1 3( 相对时间2

1 m s ) 时刻接地极线 路电流差值突增, 分支1电流ID E E 1远大于分支2电流ID E E 2,

6 0 E L保护[

1 0] 差流( ID E E 1和ID E E 2电流差) 最 大幅值达到43

0 0A 左右, 并逐渐稳定到

14 0 0A 左右( 如图4所示) , 远大于动作定值(

6 3A) , 经2s 延时, 极2直流保护系统1和2均正确动作, 出口再 启动成功;

极2再启动成功后, 系统运行方式为极2 单极大地回线, 接地极电流为极2运行电流. 图4 中性母线上的过电压及接地极线路差流 F i g .

4 O v e r v o l t a g eo fn e u t r a l b u sa n dd i f f e r e n t i a l c u r r e n t o f e l e c t r o d e l i n e s 极1闭锁过程中中性母线上的过电压录波结果 如图4所示.可以看出, 极1闭锁过程中首先形成 反方向-1

3 3k V 过电压, 再形成正向过电压, 正向 过电压最大值对应的时刻即为接地极线路闪络的时 刻, 该时刻中性母线的过电压为1

7 0 .

4 7k V, 中性母 ―

7 2

1 ― ・工程应用・ 陈灿旭, 等±8

0 0k V 云广直流

1 2・1

5 事故原因分析及防范措施 线电压从零值附近上升到闪络时刻的时间为2.8m s .因此, 可认为作用在接地极线路上的过电 压, 是一个波头时间为28

0 0μ s 、 幅值为1

7 0 .

4 7k V 的操作波.该过电压造成接地极线路闪络引起接地 极线路电流差值突增, 从而导致接地极线路不平衡 保护6

0 E L动作.事后的巡线结果( 云广直流楚雄 侧接地极线路0

0 8号塔左相绝缘子串闪络、 招弧角 烧伤) 也证实了这一点.云广直流接地极线路装设 了0 . 4m 的招弧角, 其正极性雷电冲击耐受电压为

1 5 0k V( 按3片绝缘子串联湿闪电压计算) , 负极性 雷电冲击耐受电压为-1

6 0k V.当外施电压为波 头时间更长的操作波时, 耐受电压将进一步降低, 因此, 中性母线上产生的过电压能够引起接地极线路 的招弧角放电、 绝缘子串闪络. 接地极线路入口处装有一台 E 型避雷器, 其伏 安特性如表3所示.根据其伏安特性, 在上述中性 母线过电压的作用下, 该避雷器不会动作.实际上 该避雷器主要是用于保护中性母线设备抵御来自接 地极线路的雷电侵入波. 表3 E型避雷器伏安特性 T a b l e3 V o l t - a m p e r ec h a r a c t e r i s t i co f t y p eEa r r e s t e r 电流(