高压直流输电系统
控制与保护原理
华南理工大学电力学院
李晓华
2008.2.25~3. 5
高压直流输电保护
高压直流系统的故障分析
高压直流系统的保护配置
电力系统故障
电力系统运行中,可能发生各种故障和不正常运行状态
各种形式短路是最危险和最常见的
很大短路电流和电弧,使故障元件损坏;
短路电流引起非故障元件损坏或缩短寿命;
部分地区电压降低,影响用户;
对系统稳定性造成影响
不正常运行状态:电气元件正常工作遭破坏,但没有发
生故障。
过负荷,最常见的不正常运行状态
频率降低
系统振荡
电力系统保护
故障发生,必须迅速消除故障——保护
电力系统保护是利用故障发生时电力系统的异
常电压与电流等信息,判断故障的存在与否,
然后再采用相应的保护动作策略,完成隔离故
障区域的重要使命。
保护装置的原理结构
输入
信号
测量部分
逻辑部分
执行部分
输出
信号
整定值
电力系统保护的要求
选择性
仅将故障元件切除,使停电范围尽量小
后备保护:远后备、近后备
尽量快速消除故障,减轻对设备及系统的损害
速动性
灵敏性
可靠性
检测出保护范围内的所有故障
保护原理、配置、整定
1
1f
2
5
2f
6
3f
可靠度——不拒动
安全度——不误动
保护装置本身的质量和运行维护水平
3
4
电力系统保护的基本思路
被保护对象故障分析获取故障特征
电流增大、电压降低、测量阻抗减少
不同故障特征构成不同保护判据、原理
电流增大 过电流保护
电压降低低电压保护
测量阻抗降低距离保护
被保护对象的特点、要求确定保护动作策略
直流系统的故障类型
直流系统中任何一个部分发生故障或者异常状
态,都会影响整个直流输电系统运行的可靠性和
有关设备的安全。
故障
异常
直流系统的故障类型
故障
换流器故障
直流开关场与接地极故障
换流站交流侧故障
直流线路故障
异常
次同步振荡
AC故障对直流系统的扰动
直流控制系统误动对直流系统的扰动