特高压直流与常规直流工程最后断路器保护浅析

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1、特高压直流与常规直流工程最后断路器保护浅析62010年9月江苏电机工程JiangsuElectricalEngineering第29卷第5期特高压直流与常规直流工程最后断路器保护浅析许卫刚1,张志宏17单哲,查申森2,汪道勇3(1•常州供电公司，江苏常州2130032江苏省电力设计院，江苏南京211102;3.国网运行分公司，上海201708)摘要:为防止逆变站交流系统甩负荷后引起的严重过电压，通常会在逆变站安装最后断路器保护•在〜800kV向家坝一上海肓流工程中,ABB公司采用了不同于常规宜流的最后断路器保护设计理念从保护信号釆集，保护逻辑，存在隐患等方面•阐述了特高

2、压直流和常规直流中的最后断路器保护，并进行了对比分析.指出了常规直流最后断路器保护在设计上的局限性以及特高压直流最后断路器保护在运行屮可能存在的问题•并提出了改进意见.该研究有助于提高现有直流工程的运行可靠性•并对将要投产的特高压直流工程的运行维护工作有一定指导意义.关键词:特高压直流;常规直流;最后断路器保护:过电压屮图分类号:TM86文献标志码:A文章编号:1009-0665(2010)05—0006-05最后断路器保护是直流工程逆变站的重要保护•当逆变侧失去交流电源后•由于换流母线上连接的大量无功补偿设备不能立即切除.如果直流系统未能及时闭锁•直流系统将会继续向其

3、充电，从而引起严重的暂时过电压.对阀，避雷器，换流母线等造成影响-13］为了防止这种情况的发生•在高压直流输电系统的逆变站中通常都安装了最后断路器保护•以确保在发生上述情况时可以迅速将阎闭锁•但是在常'规直流的实际应用中.该保护暴露出些问题•存在安全隐患.因此在4-800kv向家坝〜上海直流工程中.ABB公司采取了不同的保护设计思路文屮对特高压直流和常规直流最后断路器保护进行了对比分析•指出了可能存在的隐患•并提出相应的整改建议对目前在运的直流换流站和将投产的特高压直流换流站的运行维护工作有一定指导意义1常规直流最后断路器保护1・1保护信号常规直流中的最后断路器保护•通

4、常需要采集交流场的开关量和运行参数作为动作判据•交流场接线如图1所示.交流出线1交流出线2W1间隔W2间隔图1交流场接线收稿日期:2010—06—19LL1断路器及隔离开关分合接点信号通过采集断路器和隔离开关的接点信号•从而判断该间隔是否在隔离状态•一个断路器单元(包括个断路器和两把隔离开关)中只要有一个设备在拉开位豐即判定该断路器单元在隔离(Disconnect)状态:当交流出线对应的边断路器单元和屮断路器单元或两个边断路器单元都为隔离状态吋•即判定该间隔在隔离状态图2为通过断路器和隔离开关接点判断交流间隔是否隔离的逻辑，其中拉开为1.合上为0:垫I•一!热1上1■■

5、垫I:垫厂:垫121:!垫JwIQ3拉开r一:垫f2121W1Q3Disconnect•••W2(-l_DisconneetW2Q12■■!!垫1上1•拉开IIw2.Q2拉开一W2Q14引一’■拉开1I1IIW2.Q3拉开一:!芒f21W2.Q16拉开1W2Q3_Disconnect图2來白接点的间隔隔离逻辑1.1.2线路电流信号当故障发牛在站外而不是站内时•无法通过断路器和隔离开关的分合接点来判断间隔是否隔离.因此必须加入电流的判据.当交流出线上的电流值低于电流参考值(政平站该参考值为50A.华新站该参考值为70A),且直流极为解锁状态吋.即可判1234561234;

6、;许卫刚等:特高压直流与常规直流工程最后断路器保护浅析7定该间隔为隔离状态.图3为通过电流判断交流问隔是否隔离的逻辑.解锁信号一一交流出线1电流A相交流出线1电流B相交流出线1电流C相解锁信号&L-—交流岀线2电流A相广—卷等2(2~交流出线电流相l&—D—isconn隔et图3来自电流的间隔隔离逻辑1.1.3断路器跳闸信号通过采集断路器跳闸接点(early)信号来_make判断该间隔是否为跳闸状态(trip)当交流出线对应的边断路器单元为隔离状态时.列外两个断路器只要有一个跳闸:或另两个断路器为隔离状态时，交流岀线对应的边断路器跳闸•即可判定该间隔为跳

7、闸状态此外•在对侧交流站也装有最后断路器装置•它是一个PLC装置.通过对线路相关的本站断路器和隔离开关位置接点进行判断分析.并结合相关保护动作信号•从而确定是否给换流站发跳闸信号_5,6_图4为判断交流间隔是否跳闸的逻辑W1Q1一隔离Wearlymake1一1.Q3信号W1.Q1earlymake信号WI.Q2一隔离_Q3来自对站的W1问隔跳闸信号&&1WI间隔211一Tripw2问隔Trip图41司隔跳1嗣逻辑1・2保护逻辑当一个间隔处于隔离状态吋•如果发生另一个间隔跳闸的事件•最后断路器保护就会动作•使双极闭锁如图5所