特高压直流输电系统交流滤波器电容元件击穿故障仿真研究

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1、第39卷第4期：0001-0006电力电容器与无功补偿Vol.39，No.4：0001-00062018年8月PowerCapacitor&ReactivePowerCompensationAug.2018DOI:10.14044/j.1674-1757.pcrpc.2018.04.001??????????????无功补偿与滤波装置??????????????特高压直流输电系统交流滤波器电容元件击穿故障仿真研究1211111杨勇，张静，杨智，赵琳，蒋鹏，邹晓峰，陆晓峰（1.国网浙江省电力公司电力科学研究院，杭州3100

2、14；2.国网浙江省电力公司培训中心，杭州310016）摘要：特高压直流输电系统交流滤波器用作滤除换流装置产生的谐波，并补偿换流装置运行中吸收的无功功率。为了确保交流滤波器的安全可靠运行，通常对交流滤波器配置高压电容器不平衡保护。基于交流滤波器电容器不平衡保护原理，推导了不平衡保护定值的计算公式；根据某特高压直流输电线路工程设备参数，在PSCAD/EMTDC搭建了仿真模型，研究了交流滤波器电容器组元件击穿故障后元件过电压、不平衡电流及流过滤波器总电流等特征量。在内熔丝有效切除故障元件的前提下，理论分析和仿真计算都表明高压

3、电容器不平衡电流与流过交流滤波器总电流比值K随着故障元件个数的增加而增加，且两者计算结果一致。最后，结合一起特高压直流输电工程交流滤波器投切故障，对仿真分析和电容器击穿的故障记录进行对比分析。结果表明：现场故障记录数据分析得到的K值与仿真分析的结果一致，进一步证明了仿真模型的有效性。关键词：特高压直流输电系统；交流滤波器；不平衡保护；仿真模型；故障记录StudyonBreakdownFaultSimulationforCapacitorElementofACFilterofUHVDCTransmissionSystem1

4、211111YANGYong，ZHANGJing，YANGZhi，ZHAOLin，JIANGPeng，ZOUXiaofeng，LUXiaofeng（1.StateGirdZhejiangElectricPowerResearchInstitute，Hangzhou310014，China；2.StateGirdZhejiangElectricPowerTrainingCenter，Hangzhou310016，China）Abstract:ACfilterforUHVDCtransmissionsystemisusedt

5、ofilterharmonicgeneratedbytheconverterandtocompensatethereactivepoweroftheconverterwhichisabsorbedduringtheoperation.ForassuringsafeandreliableoperationofACfilter,itisusuallyequippedwithunbalanceprotectionofhighvoltagecapacitors.Basedontheunbalanceprotectionprinc

6、ipleofhighvoltagefiltercapacitor,thecalculationformulaofunbalanceprotectionsettingisderived.ThesimulationmodelinPSCAD/EMTDCissetupinaccordancewithparametersofequipmentforcertainUHVDCtransmissionproject，suchcharacteristicasovervoltage,unbalancecurrentandtotalcurre

7、ntflowingthroughfilteroftheelementsoffiltercapacitorafterbreakdownisstudied.Onthepremiseofeffectivelyclearingfaultyelementofinnerfuse，itisshownbyboththeoreticalanalysisandsimulationcalculationthattheratioKofunbalancecurrentofHVcapacitortothetotalcurrentofACfilter

8、increaseswiththeincreaseofelementnumbersandthecalculationofbothisinagreement.Finally，thesimulationanalysisandthebreakdownfaultrecordofthecapacitoriscomparedand