特高压直流换流站金属回线转换开关电磁暂态特性分析

相比交流断路器,直流断路器的开断过程较为复杂,开展直流开关电磁暂态模拟具有重要的理论和现实意义。以某特高压直流换流站金属回线转换开关(MRTB)避雷器爆炸事故为分析对象,采用PSCAD/EMTDC建立仿真模型。利用Mayr电弧方程对直流断路器动态电阻进行模拟,将MRTB纳入完整的直流系统对其暂态过程进行分析,对MRTB开断过程中避雷器能量吸收进行量化计算,确定了避雷器爆炸故障原因。实现了对MRTB开断过程的电磁暂态仿真分析,对直流断路器的制造和运维具有重要参考价值。

±500kV团林换流站金属回线转换开关转换失败原因分析

换流站单极大地回线方式转单极金属回线方式是高压直流输电系统中常见的操作方式,该操作方式通过既定的顺序控制操作完成运行方式的转换。由于直流开关本身不具备断开直流电流的能力,直流开关断开直流电流需借助并联于直流开关的振荡回路产生的自激振荡电流叠加于主回路上,主回路电流出现过零点后断开直流电流。若振荡回路中的元件发生故障无法产生使直流开关断开直流电流能力的振荡电流时,直流开关便无法断开直流电流,导致大地回线转金属回线失败。在团林换流站进行单极大地回线转金属回线方式的操作中,金属回线转换开关断开直流电流失败,通过对直流开关振荡回路元件的检查与分析,发现振荡回路中电抗器的均压环存在设计缺陷,本文针对此次事件提出改进建议,这对于具有此类结构的电抗器均有借鉴意义。

葛南直流输电系统中大地回线和金属回线转换的研究

以葛南直流输电系统为例,将顺控逻辑及动作整定值作为切入点,利用ABB公司的故障录波软件,分析了大地回线和金属回线转换过程中因非转换极极线路电流过低所造成的切换失败率高的问题,并提出更改控制系统中关于钳制电位点顺控逻辑的解决方法,采取该方法后上述问题在调试和实际运行中未再次出现。

直流输电工程大地回线和金属回线转换过程及运行实例分析

笔者主要以贵广二回直流工程为例,首先介绍了大地回线和金属回线的转换原理及其过程,其次介绍了在调试和运行过程中导致大地回线和金属回线转换不成功的运行实例,然后分析了直流保护逻辑存在的缺陷所导致的金属回线向大地回线转换时MRTB、MRS频繁分合的情况。笔者就这一情况提出了相应的保护逻辑修改方法,并发现保护逻辑经修改后,金属回线/大地回线转换正常,在系统调试和实际运行中不再出现MRTB、MRS频繁分合的情况。

宁东直流大地回线转金属回线转换失败原因分析与改进建议

在我国高压直流输电投入实际运行以来,在大地回线转金属回线过程中,多次发生由于金属回线转换开关(MRTB)并联的吸能避雷器损坏而导致转换失败的事件,迫切需要精确反应开关动作机理的研究手段。通过对宁东直流输电系统现场大地回线转金属回线转换成功的与失败的录波波形对比分析,得出转换失败前后的系统电气特征。采用宁东直流实际的主回路设备参数和控制保护功能,建立起以直流电磁暂态程序(EMTDC)为基础的详细模型,再现了开关转换和故障过程的暂态现象。不仅验证避雷器由于四柱并联,长期运行操作使每个柱特性变化不一致,较小阻抗单柱承受较大的能量而损坏,而且,通过对转换失败之后逆变站金属回线接地保护动作闭锁直流系统事件进行分析,得出由于逆变站金属回线接地保护软件策略缺陷,导致保护动作闭锁直流系统。根据分析结果,对宁东直流大地转金属回线过程提出改进建议,同时对后续直流工程的MRTB并联避雷器的成套设计提出建议。

基于顺控逻辑的楚穗直流MRTB多次分合闸分析与对策

针对楚穗直流大地/金属回线转换后,金属回线转换开关(MRTB)出现多次分合闸的情况,从82MRTB保护动作、MRTB分合闸命令、大地/金属回线转换顺控逻辑、避雷器监视等方面详细分析MRTB的分合闸过程,并以优先合闸和修改顺控逻辑为切入点提出了两种修改方案。通过比较分析,确定最终修改方案,其主要思想为将MRTB分命令直接作用于MRTB开关本身,不做任何逻辑处理与展宽处理。在RTDS与SIMIT仿真平台上的仿真结果验证了该修改方案的可行性和有效性。

基于电流分析的高压直流输电MRTB并联振荡装置故障诊断方法

针对特高压直流输电系统接线方式从单极大地回线转为金属回线时,MRTB并联震荡装置是否出现故障,提出了一种基于电流分析的MRTB并联震荡装置的在线故障诊断方法。该方法首先通过在MRTB过零震荡装置进线侧和出线侧划定计算电流的闭合面,并在闭合面上运用基尔霍夫电流定律(KCL),设计出一种计算MRTB并联震荡装置回路电流的方法,然后根据计算所得的MRTB并联震荡装置两侧电流特征,对并联谐振装置是否故障与故障类型进行诊断。最后,在±800 kV楚穗特高压直流极Ⅱ大地回线转为金属回线的2个实例中进行验证,验证结果证明文中所提方法的正确性和有效性。