發(fā)布時(shí)間：2020-05-04 10:30

【摘要】：為快速檢測并切除特高壓直流輸電系統(tǒng)接地極引線故障,提出了一種基于高頻電壓突變量的高壓直流輸電接地極引線故障監(jiān)測方法。首先分析了接地極引線接地故障時(shí)高頻電壓的特性,在此基礎(chǔ)上,提出了利用高頻電壓突變量作為判據(jù)檢測接地極引線故障的新方案。所提出的故障監(jiān)測方法不受高頻信號下接地極引線阻抗—距離非單調(diào)性質(zhì)的影響,有一定的抗過渡電阻的能力,對接地極引線參數(shù)測量誤差具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。并且,該算法可以直接應(yīng)用于現(xiàn)有的接地極故障監(jiān)視系統(tǒng)(ELIS)中,無需額外的硬件投資。為驗(yàn)證所提出方案的性能,基于電磁暫態(tài)仿真程序PSCAD進(jìn)行了數(shù)字仿真試驗(yàn),結(jié)果表明,當(dāng)過渡電阻小于200?時(shí),該方法均能靈敏可靠地識別并隔離故障,其在電力系統(tǒng)中具有良好的應(yīng)用前景。
【圖文】：

母咂檔繆雇槐潿韻唄飯收轄鈉斜媸�。�?先，在研究接地極引線在故障時(shí)高頻電壓特性的基礎(chǔ)上，提出了基于高頻電壓突變量的故障監(jiān)測判據(jù)。其次，分析了該判據(jù)在經(jīng)過渡電阻故障時(shí)的性能。最后，利用電磁暫態(tài)仿真程序PSCAD驗(yàn)證了方法的有效性。仿真結(jié)果表明：該原理能夠有效地識別接地極線路故障，具有一定的抗過渡電阻能力，具有較好的應(yīng)用前景。1基于高頻電壓突變量的接地極引線故障監(jiān)測原理1.1基于高頻信號注入的接地極引線故障監(jiān)測系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)目前，接地極引線故障監(jiān)測普遍采用高頻電流注入法，其系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。本文所提出的基于高頻電壓突變量的接地極引線故障監(jiān)測方法在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)。由圖1可知，高壓直流輸電工程接地極引線采用雙回并架的方式將雙極不平衡電流輸送至接地極，雙回線路共用一套接地極引線故障監(jiān)測裝置對線路故障狀態(tài)進(jìn)行檢測。為提高故障監(jiān)測的可靠性并防止高頻電流注入換流站，在接地極線路兩端還分別串聯(lián)了一個(gè)截止頻率為13.95kHz的阻波器。其中，為減少線路上的駐波效應(yīng)，接地極址側(cè)的并聯(lián)濾波器還會配置并聯(lián)電阻，并聯(lián)電阻的阻值Rp與接地極線路的波阻抗Zc相匹配[21]，即pcR≈Z(1)1.2接地極引線故障特性分析由于接地極引線采用同桿雙回架設(shè)方式，因此存在雙回同點(diǎn)接地以及單回接地兩種故障類型，，以下將分別加以分析。1.2.1雙回接地極引線同點(diǎn)接地故障接地極引線出現(xiàn)倒塔等嚴(yán)重故障時(shí)，可能出現(xiàn)雙回線路同點(diǎn)接地的情況，該工況下的故障分量網(wǎng)絡(luò)如圖2所示。圖2中，M、N點(diǎn)為接地極引線的首末兩端，F(xiàn)點(diǎn)為故障點(diǎn)，UZ為正常運(yùn)行時(shí)，故障點(diǎn)的運(yùn)行電壓。由于接地極線路末端電阻與線路波阻抗匹配，因此線路各點(diǎn)電壓和電流有效值分別相等。因此，有圖1基于高頻電壓突?

咂檔緦髯?入換流站，在接地極線路兩端還分別串聯(lián)了一個(gè)截止頻率為13.95kHz的阻波器。其中，為減少線路上的駐波效應(yīng)，接地極址側(cè)的并聯(lián)濾波器還會配置并聯(lián)電阻，并聯(lián)電阻的阻值Rp與接地極線路的波阻抗Zc相匹配[21]，即pcR≈Z(1)1.2接地極引線故障特性分析由于接地極引線采用同桿雙回架設(shè)方式，因此存在雙回同點(diǎn)接地以及單回接地兩種故障類型，以下將分別加以分析。1.2.1雙回接地極引線同點(diǎn)接地故障接地極引線出現(xiàn)倒塔等嚴(yán)重故障時(shí)，可能出現(xiàn)雙回線路同點(diǎn)接地的情況，該工況下的故障分量網(wǎng)絡(luò)如圖2所示。圖2中，M、N點(diǎn)為接地極引線的首末兩端，F(xiàn)點(diǎn)為故障點(diǎn)，UZ為正常運(yùn)行時(shí)，故障點(diǎn)的運(yùn)行電壓。由于接地極線路末端電阻與線路波阻抗匹配，因此線路各點(diǎn)電壓和電流有效值分別相等。因此，有圖1基于高頻電壓突變量故障監(jiān)測的硬件結(jié)構(gòu)Fig.1Structureofhigh-frequencyvoltagevariation-basedUHVDCgroundelectrodelinefaultmonitoringsystem圖2接地極線路雙回同點(diǎn)接地故障分量網(wǎng)絡(luò)Fig.2Faultcomponentnetworkfordoubleelectrodelinefault

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本文編號：2648405