PDF《和应涌流导致直流闭锁极保护误动作分析》

D O I :

1 0.

7 5

0 0 / A E P S

2 0

1 2

1 1

2 1

8 和应涌流导致直流闭锁极保护误动作分析 郑∥,张￠,周∪ ( 南方电网超高压输电公司检修试验中心,广东省广州市

5 1

0 6

6 3 ) 摘要:

2 0

1 2年4月1 6日, 高坡换流站极2换流变压器充电产生的和应涌流导致处于闭锁状态的极 1换流器桥差保护2段(

8 7 C B Y 2)误动作, 极1由闭锁状态退至备用状态.文中对该事件中的保护 动作情况进行了分析.从磁链的角度对和应涌流产生的机理、 特点及影响其大小的因素进行了研 究.从合闸相位角的角度对三相和应涌流方向不一致的现象进行了分析.提出和应涌流的产生及 和应涌流中衰减很慢的非周期分量导致换流变压器的电流互感器严重饱和, 是造成8

7 C B Y 2误动 作的原因.利用 P S C A D / EMT D C软件对和应涌流及三相和应涌流方向不一致进行了仿真, 得到 跟理论分析一致的结果.针对和应涌流对直流系统保护的影响提出了相应措施, 并通过高肇直流 R T D S仿真系统得到验证, 对直流输电工程的实施及安全稳定运行有一定的参考价值. 关键词:换流变压器;

励磁涌流;

和应涌流;

桥差保护;

仿真 收稿日期:

2 0

1 2 1123;

修回日期:

2 0

1 3 0219. 0∫

2 0

1 2年4月1 6日, 在高肇直流恢复送电过程 中, 高坡换流站极2由备用转闭锁时, 发生极1换流 器桥差保护2段(

8 7 C B Y 2) 动作的事件, 导致极

1 由闭锁退至备用状态.这次极1的8

7 C B Y 2误动 作导致高肇直流恢复送电过程延长, 降低了直流系 统的可用率. 目前, 变压器和应涌流对保护的影响及其应对 措施的研究主要集中在变压器本身的保护上, 已取 得可喜的成果, 很多减小和应涌流、 防止变压器保护 误动作的有效应对方案被提出[

1 4].但是, 变压器和 应涌流对直流保护影响的研究还较少涉及, 直流保 护也没有采取应对和应涌流的措施.通过对本事件 进行分析, 找出和应涌流造成8

7 C B Y 2误动作的原 因, 提出合理的改进措施, 对直流输电工程的安全稳 定运行有一定的参考价值. 1「咂抡炯1的8

7 C B Y 2动作分析 1.

18 7 C B Y 2保护原理

8 7 C B Y 2的保护任务为在换 流器发生阀换相故障或触发故障时保护换流器, 动作后果为启动紧 急停运, 跳交流侧开关.其保护判据为: I a c- I a c Y=m a x ( I a c Y, I a c D) - I a c Y>

2

1 0A (

1 ) 式中: I a c Y为YN y换流变压器( 简称换流变) 阀侧线 电流整流值;

I a c D为YN d换流变阀侧线电流整流值;

I a c为I a c Y和I a c D中的较大值. 若换流变网侧三相进线线电压最小值Ua c大于

0 8(标幺值) , 则8

7 C B Y 2的动作延时为2

0 0m s ;

若Ua c小于0 8, 则动作延时为7

0 0m s . YN d换流变阀侧三相电流I d 1, I d 2, I d 3为三角形 环内电流互感器所测电流( 依次对应 A, B, C相) , 在87CBY2的程序中将该三相电流两两相减后进行 整流得出线电流整流值I a c D. 1.

28 7 C B Y 2误动作分析 图1为极2充电时极1换流变的三相电流录波 图.图中, I y 1, I y 2, I y

3 分别为 YN y换流变三相电流 ( 依次对应 A, B, C相) .从录波分析可知, 极2换流 变进线开关合闸前后, 极1的YN y换流变三相电流 基本为0, YN d换流变三相电流均有明显波动, A 相 电流波形和 B相电流波形基本重合, 而C相电流波 形和 A, B相电流波形刚好方向相反. 由于换流变原边很大的涌流不能通过 YN y换 流变传至二次侧, 所以I a c Y 很小, 但涌流中的零序分 量可以通过 YN d换流变, 并在二次侧三角形环内形 成很大的零序环流, 该零序环流存在很大的非周期 分量. 极1的YN d换流变三相电流 中, C 相电流与A, B相电流方向相反, 使得线电流的计算值I a c D 比 任何相的值都大, 可达5