±800kV特高压直流系统保护配置

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1、湖南电力第32卷第4期HUNANELECTRICPOWER2012年8月doi：10．3969／j．issn．1008—0198．2012．04．007_+800kV特高压直流系统保护配置李辉。刘海峰。吴晋波。熊尚峰。荀吉辉(湖南省电力公司科学研究院，湖南长沙410007)摘要：结合锦屏一苏南+800kV特高压直流输电工程，论述特高压直流系统保护的设计原则、保护范围及测点配置，介绍特高压直流保护的功能配置；对比分析特高压直流与常规高压直流在保护功能配置上的异同点。关键词：特高压直流输电；直流保护；测点配置中图分类号：TM7

2、21．1；TM77文献标识码：B文章编号：1008．0198(2012)04．0024．05特高压直流输电具备输送容量大、输电距离动换流器，并设置接地极。每个l2脉动换流器两远、线路损耗低、占用土地少等诸多优点，可有效端的直流电压为4OOkV．高压端对地的电压为400解决我国能源分布和消费不均衡问题，提高能源综kV或800kV。合利用效率，提高电网对风电、光伏等新能源的消整个工程计划于2012年建成投运。纳能力。是实现我国能源可持续发展的重要手2特高压直流保护系统概述段¨。“十二五”期间特高压建设已上升为国家战2．1特高压

3、直流系统保护的设计原则略。“十二五”规划纲要明确提出：“适应大规模与常规+500kV高压直流系统不同．~800kV跨区输电和新能源发电并网要求．加快现代电网体特高压直流系统中采用了每极双l2脉动换流器串系建设，进一步扩大西电东送的规模，完善区域主联的主接线形式。这种主回路设计在提高了系统输干电网。发展特高压等大容量、高效率、远距离先电容量的同时，对其保护系统设计也提出了更高的进输电技术”。根据国家电网公司特高压电网建设要求。主要包括：规划，“十二五”期间特高压直流建设将进入快车1)保护应使得直流系统内所有电气设备以及道，将

4、建成l3回特高压直流输电工程【2]。直流输电线路免受电气故障的损害，将双极停运率减至最小，满足特高压直流系统高可靠性的要求。1锦屏一苏南±8O0l【v特高压直流输2)保护配置应既能适用于整流运行。义能适电工程概况用于逆变运行。锦屏一苏南~800kV特高压直流输电工程(简3)保护应以12脉动换流器为基本单元配置，称“锦苏工程”)是单回双极特高压直流线路，西每极2个单12脉动换流器的保护相互独立。两极起四川西昌市裕隆换流站。东至江苏省苏州市同里的保护也完全独立。换流站。常规送电方向为从裕隆换流站至同里换流4)单桥故障退出故障桥

5、，避免单极停运；单站。线路全长约2090．5km，额定直流电压4-800极故障退出故障极，避免双极停运。kV．额定电流4500A．额定容量7200MW。最大5)单一元件故障不能导致任何l2脉动单输送功率7600MW．是目前世界上电压等级最高、极／双极退出运行。传输距离最远、输电容量最大的特高压直流输电工6)每一设备／区域尽可能配置多种不同原理程。的保护。锦苏工程采用双极金属／大地中线方式，裕隆2．2特高压直流系统保护的保护范围换流站和同里换流站每极均含有2个串联的12脉特高压直流系统保护的范围主要覆盖换流器及收稿日期：2o

6、12．03．15·24·第32卷第4期李辉等：+800kV特高压直流系统保护配置2012年8月阀厅设备、直流场设备(极、双极、中性母线区统的有效保护。域设备)、直流滤波器、直流线路、接地极引线、图1给出了锦屏一苏南+800kV特高压直流输换流变压器、交流滤波器等。电工程同里站直流保护系统测点配置的单线图，涵盖了前文2．2节中保护范围内的全部测点。裕隆站3锦苏工程直流保护系统测点配置直流保护系统测点配置与之基本相同。由于本文重特高压直流保护系统中的测点用于向保护系统点论述直流系统保护配置，交流开关场部分的测点提供必要的电气量

7、或其他物理量信息，其配置优劣配置在图中未给出。其典型配置可参阅常规500直接决定了保护系统能否有效检测出直流系统的故kV变电站开关场测点配置。障状况和其他异常状况以及能否实现对整个直流系图1中的测点配置有效满足了各种保护原理的图1锦屏一苏南+800kV特高压直流输电工程同里站直流保护系统测点配置实现，保障了整个直流系统的安全可靠运行。护、换流器直流差动保护、换流变压器阀侧中性点偏移保护；反映由换相故障、控制系统功能失效引4锦苏工程直流保护功能配置起的故障和异常的换相失败保护、阀误触发保护；锦苏特高压直流保护系统采用分区配置

8、原则。保护换流设备、换流器母线避雷器免受过大电气应将整个保护系统分为换流器保护、极保护、直流滤力的电压应力保护、最后断路器保护：保护旁通对波器保护、双极保护、换流变压器保护及交流滤波阀免受过负荷应力的旁通对过负荷保护：检测旁通器保护共6个保护区。同时，为了达到直流工程所断路器无法断弧故障的旁通开关保护：