直流輸電系統(tǒng)的保護(hù)(編輯修改稿)
2025-05-28 06:22 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 最大允許的功率損耗。當(dāng)大角度運(yùn)行時(shí)，如果超過晶閘管的功率損耗限制值，同時(shí)具有較高的 Udi0，大角度監(jiān)測將在一定延時(shí)后，向分接開關(guān)發(fā)出降低 Udi0的指令，并給出告警信號(hào)。若晶閘管閥上的應(yīng)力進(jìn)一步增加，大角度監(jiān)測在一定延時(shí)后閉鎖換流器。 （二） 直流線路保護(hù)區(qū) 1. 直流線路故障保護(hù)組 2. 直流系統(tǒng)保護(hù)組 1. 直流線路故障保護(hù)組 (1) 直流線路行波保護(hù)： 直流線路故障的主保護(hù)，其目的是檢測直流線路上的接地故障；故障的恢復(fù)策略見下面再起動(dòng)邏輯。 （ 2） 微分欠壓保護(hù)： 直流線路故障的后備保護(hù)，保護(hù)的目的和動(dòng)作策略與行波相同。 （ 3） 直流線路縱差保護(hù)： 保護(hù)的目的是檢測直流線路上的行波和微分欠壓保護(hù)不能檢測到的高阻接地故障。保護(hù)的工作原理是，測量并比較兩站的極線電流，對(duì)測量電流可能出現(xiàn)的時(shí)間差應(yīng)進(jìn)行延時(shí)補(bǔ)償；故障的恢復(fù)策略見下面再起動(dòng)邏輯。 （ 4） 再起動(dòng)邏輯： 在行波、微分欠壓、縱差等直流線路保護(hù)動(dòng)作后，執(zhí)行故障清除程序，進(jìn)行再起動(dòng)嘗試的功能。當(dāng)檢測到故障時(shí)，向電流調(diào)節(jié)器發(fā)出 “ 暫停 ” 指令，并立即將觸發(fā)角增大到 90度以上，使整流器進(jìn)入逆變運(yùn)行，整流站和逆變站都使直流線路放電，直流電流很快降到零，在一定的去游離時(shí)間之后，進(jìn)行再起動(dòng)嘗試。如果故障已經(jīng)清除，再起動(dòng)邏輯將監(jiān)測直流電壓的建立，恢復(fù)傳輸功率。如果直流電壓不能建立，說明故障依然存在，再起動(dòng)不成功，重新進(jìn)行移相、降電流的去游離過程。再啟動(dòng)的次數(shù)是根據(jù)系統(tǒng)研究預(yù)先定好的。在絕緣出現(xiàn)問題時(shí) (如：絕緣子污染 )，為維持電壓應(yīng)力在較低水平，可采取降壓再起動(dòng)。當(dāng)最后一次再起動(dòng)不成功時(shí)，將閉鎖換流器，停運(yùn)直流系統(tǒng)。 2. 直流系統(tǒng)保護(hù)組 （ 1） 直流欠電壓保護(hù) :直流系統(tǒng)的后備保護(hù)；保護(hù)通過測量直流電壓或直流電流，并結(jié)合觸發(fā)角 α ，檢測直流線路上的低電壓故障。 （ 2） 線路開路試驗(yàn)監(jiān)測 ：檢測線路開路試驗(yàn)期間，本站直流場和直流線路的接地故障；工作原理是：如果直流電流超過一預(yù)先設(shè)置值或者直流電壓沒有按預(yù)期地上升，表明有接地故障發(fā)生。當(dāng)交流側(cè)電流過大時(shí)，保護(hù)也會(huì)動(dòng)作。保護(hù)動(dòng)作閉鎖換流器。 （ 3） 功率反向保護(hù) ：檢測控制系統(tǒng)故障造成的功率反向，功率反向的判據(jù)是，在沒有功率反向指令的條件下，如果線路電壓在一定時(shí)間 (如 )內(nèi)極性改變并且超過設(shè)定的值，保護(hù)動(dòng)作閉鎖該極。 （ 4） 直流諧波保護(hù) ：檢測由于交直流線路碰線、閥故障、交流系統(tǒng)故障和控制設(shè)備缺陷等；工作原理是，從直流電流中濾出基波和二次諧波，當(dāng)諧波電流超過預(yù)定值一段時(shí)間后，保護(hù)動(dòng)作；當(dāng)諧波電流較小時(shí)，在一定延時(shí)后報(bào)警；當(dāng)諧波電流較大時(shí)，則閉鎖換流器。保護(hù)動(dòng)作策略：切換到冗余控制系統(tǒng)、閉鎖換流器、跳開交流斷路器、進(jìn)行極隔離等。 (三 ) 直流開關(guān)場和中性母線保護(hù)區(qū) 1. 直流開關(guān)場電流差動(dòng)保護(hù)組 2. 直流濾波器保護(hù)組 3. 平波電抗器保護(hù)組 1. 直流開關(guān)場電流差動(dòng)保護(hù)組 （ 1） 直流極母線差動(dòng)保護(hù) ：保護(hù)的范圍是從極母線的直流線路出口的直流電流互感器到閥廳穿墻套管上的直流電流互感器之間的直流母線和設(shè)備。有的工程使用中性母線套管上的直流電流測量設(shè)備，將保護(hù)范圍擴(kuò)展到換流器；工作原理：檢測到電流差值按定時(shí)限動(dòng)作；保護(hù)動(dòng)作為切換到冗余控制系統(tǒng)，并且在一定的延時(shí)之后，閉鎖換流器、跳開交流斷路器、進(jìn)行極隔離。 (2) 直流中性母線差動(dòng)保護(hù) ：保護(hù)范圍是從閥廳內(nèi)中性端上的直流電流互感器到極中性母線出口直流電流測量互感器之間的設(shè)備；工作原理是：檢測到的電流差值作為接地故障的判據(jù)，定時(shí)限動(dòng)作；保護(hù)動(dòng)作的策略與極母差保護(hù)相同。 (3) 直流極差保護(hù) ：保護(hù)的范圍是從直流極母線出口，到中性母線出口的直流電流測量點(diǎn)之間，包括換流器、直流濾波器在內(nèi)的整個(gè)直流開關(guān)場，作為直流開關(guān)場接地故障的后備保護(hù)；極直流電流由安裝在中性母線和極母線上的電流互感器測量，同時(shí)測量避雷器和直流濾波器的電流，這些電流共同判斷保護(hù)范圍內(nèi)的接地故障；保護(hù)動(dòng)作策略與極母差保護(hù)相同。 2. 直流濾波器保護(hù)組 (1) 直流濾波器電抗器過載保護(hù) ：此保護(hù)是直流濾波器的元件保護(hù)，檢測直流濾波電抗器諧波過載，使濾波器免受過應(yīng)力；保護(hù)具有與電流平方成比例的反時(shí)限特性；測量通過濾波器組的電流，并將它與保護(hù)整定值比較。跳閘有足夠的延時(shí)，以避免短時(shí)過載保護(hù)誤動(dòng)作；保護(hù)的整定與濾波器元件的耐熱特性相配合；保護(hù)動(dòng)作為，切換到冗余控制系統(tǒng)，斷開濾波器，如果是最后一組站極濾波器或故障電流很大時(shí)，則閉鎖換流器。 (2) 直流濾波電容器不平衡保護(hù)： 保護(hù)目的是檢測電容器的故障，避免直流濾波器組中電容單元的雪崩故障；工作原理是測量電容器中點(diǎn) 100Hz、 300Hz、 600Hz三種頻率的不平衡電流，每一種不平衡電流都與流過整個(gè)濾波器主電流中的同一頻率電流相比較；保護(hù)動(dòng)作為： 1段報(bào)警； 2段報(bào)警并延時(shí)切除濾波器； 3段立即切除濾波器；如果是一個(gè)站極最后一組濾波器，則閉鎖換流器。 (3) 直流濾波器差動(dòng)保護(hù) ：檢測直流濾波器范圍內(nèi)的接地故障。在極線側(cè)和中性線側(cè)測量流過濾波器的諧波電流差值，并與保護(hù)整定值比較；保護(hù)動(dòng)作為切除濾波器；故障電流很大或此濾波器為該站極最后一組濾波器時(shí)，則閉鎖換流器。 3. 平波電抗器保護(hù)組 平波電抗器有干式和油浸式兩種。 干式平波電抗器的故障由直流系統(tǒng)極母差保護(hù)兼顧。 油浸式平波電抗器除了直流系統(tǒng)保護(hù)外，還有同換流變壓器類似的本體保護(hù)繼電器，主要有油泵和風(fēng)扇電機(jī)保護(hù)；油位監(jiān)測；氣體監(jiān)測；油溫檢測；壓力釋放；油流指示；繞組溫度；穿墻套管 SF6壓力等。 (四 ) 接地極引線和接地極保護(hù)區(qū)
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