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日志

 
 

高压直流输电线路的保护  

2008-03-17 16:05:17|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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 直流线路发生故障时,一方面可以利用桥阀控制极的控制来快速地限制和消除故障电流;另一方面是由于定电流调节器的作用,故障电流与交流线路相比要小得多。因此,对直流线路故障的检测,不能依靠故障电流大小来判别,而需要通过电流或电压的暂态分量来识别。

  系统中运行的绝大多数继电保护是依据电流增大、电压降低、电流和功率方向改变、测量阻抗减小等故障的稳态工频信息而动作的,需要较长的时间,限制了微机保护动作的速度;电流互感器饱和造成二次电流失真使微机保护中的计算值与实际故障电流的差别很大,从而引起保护装置的不正确动作;工频距离保护不能正确区分线路区内故障和系统振荡。可见,依赖工频信息的传统保护已不适应超高压长距离直流输电的需要。因此,一种基于故障暂态信息的新原理保护---行波保护成为解决问题的关键。

  目前,世界上广泛采用行波保护作为高压直流线路保护的主保护,它是利用故障瞬间传递的电流、电压行波来构成超高速的线路保护。由于暂态电流、电压行波不受两端换流站的控制,其幅值和方向皆能准确反映原始的故障特征,可见其可靠性是很高的。而且,同基于工频电气量的传统保护相比,行波保护具有超高速的动作性能,其保护性能不受电流互感器饱和、系统振荡和长线分布电容等因素的影响。

  另一方面,相对于交流系统,在直流系统中应用行波保护具有更明显的优越性。首先,在交流系统中,如果在电压过零时刻(初相角为0°)发生故障,则故障线路上没有故障行波出现,保护存在动作死区;直流系统中不存在电压相角,则无此限制。其次,交流系统中电压、电流行波的传输受母线结构变化的影响,并且需要区分故障点传播的行波和各母线的反射波以及透射波,难度较大;由于高压直流线路结构简单,就不存在上述问题。

  目前,高压直流线路保护普遍以行波保护作为主保护,当直流线路发生故障时,从故障点到两端换流站会分别反射不同的故障电压、电流行波,据此可以检测故障。行波保护动作时,将起动直流线路故障恢复顺序控制(整流侧),即按预先设定全压起动或降压起动故障的直流极;若仍不成功,将闭锁两端阀组。高压直流线路保护还采用低电压保护、斜率保护、纵差保护等作为行波保护的后备保护。

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