±800kV特高压直流金属回线断路器保护误动分析

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1、第17卷(2015年第l1期)电力安全技术S±800kV特高压直流金属回线断路器保护误动分析徐峰，戢颖(1．中国南方电网公司超高压输电公司昆明局，云南昆明650217；2．昆明理工大学津桥学院，云南昆明650106)[摘要]介绍了金属回线断路器及其保护的作用，并以±800kV云广特高压金属回线断路器保护误动为实例，分析了误动产生的原因，阐明了金属回线断路器保护原理设计上存在的缺陷，进而提出了改进措施，为直流输电工程的设计和运4-i'-~供借鉴。[关键词]特高压直流；换流站；金属回线断路器保护；保护误动作0引言图2所示。在单极(阀组)大地回线和单极(阀组)金属云广直流是世界上第1

2、条±800kV特高压直回线运行方式之间转换时，不仅需要通过MRS的流远距离输电系统，额定容量为5000Mw。其合分来配合转换，同时MRS还提供单极(阀组)两端换流站阀组接线采用每极双十二脉动阀组金属回线运行方式的通路，如图2所示。(400kV+400kV)串联，与传统的直流工程相比，其直流保护系统也更为复杂。由于直流输电系统基3金属回线断路器保护本采用顺控逻辑，因此直流保护的可靠性是保证直流设备安全的前提。3．1保护范围和目的在单极金属回线运行方式向单极大地回线运行1保护误动情况方式转换过程中，保护用于当检测到MRS失灵，以及没有电流流过金属回线转换断路器(MRTB)2009-

3、07-13，±800kV云广特高压直流极时，禁止打开MRS。II低端阀组系统调试，金属回线断路器(以下简称3．2保护原理MRS)两侧刀闸保持在分闸位置时，MRS出现2如果直流场配置改变，在单极金属回线运行方次误动。第1次在09：56，极II低端阀组在解锁过式向单极大地回线运行方式转换过程中，保护有2程中MRS误动作；第2次在ll：07，极II低端阀个功能监视MRS。组带极II线路大地回线运行，在接地短路试验中，(1)第1个功能是在MRTB闭合后监视通过线路重启成功后，MRS又出现误动。MRTB的电流厶。如果有电流流过MRTB，那么打开MRS是安全的。若由于某种原因，没有2金属回

4、线断路器的作用电流流过MRTB，为了避免断开直流电流时损坏MRS，这时发令禁止断开MRS。在直流输电系统中，单极(阀组)大地回线方(2)第2个功能是监视通过MRS的直流电流。式是利用1个极输电导线和大地构成直流侧的单极当收到来自直流站控的MRS断开信号后，如果回路，如图1所示；而单极(阀组)金属回线方式MRS不能够转换电流，为了避免损坏断路器，金是利用2个极输电线路构成直流侧的单极回路，如属回线断路器保护动作，重新合上MRS。一9一电力安全技术第17卷(2015年第l1期)S+800kV极I高极I高端阀组端阀组极I低极I低端阀组端阀组极II低极1低端阀组端阀组极I1高极Ⅱ高端阀

5、组端阀组800kV云广直流极1线路图1单极(阀组)大地回线方式+8ookV’’上上ii。-．_I、极I高极I高端阀组-由II端阀组l-l卜、极I低-极I低端阀组}；：’端阀组专考言⋯整流站⋯接地极_一●I_—逆变站接地极极1I低杆极Ⅱ低端阀组端阀组极Ⅱ高极1高端阀组0’端阀组言f一-800kV云广直流极1线路图2单极(阀组)金属回线方式3．3保护判据合一段时间后，发禁止断开MRS命令到直流站控(1)判据1：在单极金属回线运行方式向单极大系统，禁止断开MRS。地回线运行方式转换过程中，若I厶l<0．02413．u．其中，厶。为通过MRTB的电流；为通过(75A)且E>0．0513

6、．u．(156．25A)，则MRTB闭MRS的电流。一9一第17卷(2015年第ll期)电力安全技术S(2)判据2：MRS断开后，若IIdLHop-厶LN。。l断路器保护未设计防感应电流的措施。>0．011P．u．(34A)，则延时330ms，发合上MRS命令到直流站控系统，合上MRS。5改进措施其中，，dLH。为另一极高压母线的电流；厶LN叩为另一极中性母线的电流。2次金属回线断路器误动均是由金属回线断路器保护功能2设计存在缺陷而导致的，所以在金属4金属回线断路器保护误动分析回线断路器保护动作逻辑上增加条件与非门判据。采取以下2种方式均可消除该缺陷：金属回线断路器2次误动作时

7、，直流接线方(1)非运行极的线路接地刀闸在合位；式均为极II单阀组大地回线方式，极I直流线路在(2)MRS两侧隔离开关在分位。接地状态。第1次误动发生在极II线路充电(低端±800kV云广特高压直流采用方式(1)，增加阀组解锁)时，第2次误动发生在极II线路接地短“非运行极的线路接地刀闸在合位”的与非门判据路试验故障重启后。对比2次误动作时间，均为极(见图4o自2009-08-08增加判据至今，没有再II线路有瞬间电流突变的时刻。如图3所示，极II发生过金属回线断路器保护误动作的情况。线路电