高壓直流輸電系統(tǒng)接地極斷線保護原理及隱患分析

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1、2013年第3期高壓直流輸電系統(tǒng)接地極斷線保護原理及隱患分析朱皆悅，屠云良(上海市電力公司檢修公司，上海200063)摘要：在高壓直流輸電系統(tǒng)中，換流站中性母線區(qū)域作為兩極的公共部分，涉及到眾多直流保護功能且邏輯復雜，這些保護導致的動作后果又往往會影響另一極的運行，接地極斷線保護就是其中一個典型。本文主要介紹了接地極斷線保護的目的、原理及保護動作等相關(guān)內(nèi)容，著重對閥廳中性線直流分壓器故障引起的接地極斷線保護誤動可能導致的雙極系統(tǒng)強迫停運進行了分析，并針對該隱患提出了解決方法。關(guān)鍵字：關(guān)鍵詞：閥廳中性線直流分壓器；閉鎖中圖分類號：TM862+．3文獻標識碼：B0引言設備在接地極引線開路的情況下免

2、受過電壓，該保護與中性母線避雷器殘壓相配合，與中性母線在高壓輸電系統(tǒng)的直流保護配置中，雙極公設備耐壓水平相匹配。當發(fā)生接地極斷線故障，共區(qū)域和極中性線區(qū)域的部分設備和保護配置站內(nèi)中性母線會因失去參考點位而升高，中性母一直是被關(guān)注的重點，因為這些區(qū)域的設備故障線電流降低，此時通過判斷UDN(中性母線電壓)通常不僅會引起故障極的保護動作，在特定條件和IDNE(中性直流母線開關(guān)電流)是否超過定值下，還會導致非故障極的保護誤動最終引起雙極來觸發(fā)保護動作121。閉鎖。而在換流站防止單、雙極強迫停運的隱患其保護原理為：排查中，重中之重是防止因單一元件故障導致的1)長時間中性母線過電壓是接地極引線開雙極強迫

3、停運的情況發(fā)生。將要分析的華新?lián)Q流路保護的判據(jù)。站閥廳中性線直流分壓器故障可能會引起雙極2)如果保護檢測到中性母線電壓過高時，保閉鎖的隱患，就是其中的一個典型，將從接地極護將發(fā)出閉合NBGS(站內(nèi)接地開關(guān))指令使中性斷線保護原理、直流分壓器故障可能引起的閉鎖母線電壓下降。隱患的分析及該隱患的解決方法三個方面來論3)如果在中性母線電壓過高的同時，流經(jīng)中述。性母線的電流過小，這表明接地極引線開路，電流從靠近換流器的避雷器流過。1接地極斷線保護原理4)該保護動作為單系統(tǒng)直接出口，不切換系統(tǒng)[31。華新?lián)Q流站閥廳中性線上采用了動作邏輯簡圖：SCHNEWNDT公司的HVR—OO型直流分壓器，1)邏輯一：

4、UDN>10kV時，延時60s合其測量范圍是士90kVt”，該直流分壓器為接地極NBGS，若故障未消除則延時90s跳閘。斷線保護提供中性母線電壓采集量。由于該直流分壓器安裝在閥廳內(nèi)部，檢修維護十分不便，因L_=f一此在日常運維中運維人員對它的關(guān)注有所欠缺，對該直流分壓器故障可能引起的嚴重后果也估一卜～?一計不足。一=_]直流接地極斷線保護目的是保護中性母線一148-2013年第3期上海電力(、唑；豎、)I扳嘲§攝侏妒·I一十E托箍幼護，Ir釋【躐瞎?jié)酙t'器護_IIlr【攤城_功蠢性濰護器lr搬￡魔箍境f袖蚺Ii濁慧f蝴裳II1rn【溉x_^’挑k-_r碡【減{睹殲f柑儕IlIl開-I·天卞E

5、侏茂妒lI『f昌I曼苫J孽l什．善I皂．I-11lI茹l盤l／3"I此與^FTl中Ll-Vll護l[丁亡1廣----口-1吼每洼Ⅱ：肆砷·帥I】儀l甘幣¨坫H椰甍佴~ttt0t擴-●●】妯你啦期C體啦制抖城侶?油推▲億境缸泓懂境缸瞳IICl'1_JI中I{I。HPIiI●lfI_毒害警_簍I璺l詈備篁備l?！壑v濁Il爨Il黲I阜壓．=IJfIl幔糖_曲fl豁I圖1直流保護配置圖2)邏輯二：UDN>20kV時，延時350ms合1)在雙極平衡運行狀態(tài)下，當發(fā)生站外接地NBGS，若故障未消除則延時450ms跳閘。極線路斷線時，雙極的IDNE基本不變，雙極UDN測量值均會升高，將由某極的接地極斷線保

6、護動作經(jīng)延時合上NBGS，UDN下降為0kV，雙極I■二=j{}1ll_了·????＼秘～一一～一一一繼續(xù)運行，不閉鎖。相對應的是上述動作邏輯圖。極鱗鑣奠匕。-_JI_．．．】一或邏輯二。f__=_—囂__翻i，0，2)在雙極不平衡運行狀態(tài)下發(fā)生站外接地極線路斷線時，保護動作也是合上NBGS，但會由3)邏輯三：UDN>30kV且IDNE<75A時，延站接地極過流保護正常閉鎖雙極。時450ms跳閘[41。3)在單極運行方式下，當保護動作合上NBGS后，會由站內(nèi)接地極過流保護動作跳閘。第二種情況，分析如下：1)雙極運行狀態(tài)下，當任意一極的閥廳中性線直流分壓器至00102、00103刀閘之間有任何一

7、點開路時，換流閥中性母線側(cè)由于無法接地，UDN測量值將必然遠遠高于30kV，并且由于開2直流分壓器故障隱患分析路，中性直流母線開關(guān)電流IDNE<75A，符合邏輯三的動作條件，該故障極不合NBGS直接跳引起接地極斷線保護動作的故障原因按故閘，另一極可繼續(xù)以單極大地回線方式運行。障點位置一般分為兩種：1)站外接地極線路斷2)單極運行狀態(tài)下，出現(xiàn)上述故障時直接單線；2)站內(nèi)極中性母線開路。極閉鎖。首先考