CN100492801C - 超高压直流输电系统完成极隔离的方法 - Google Patents
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Abstract
利用移相确保双极运行情况时单极故障时超高压直流系统完成极隔离的方法，双极运行方式时，当第一极故障后保护动作发出极闭锁和极隔离命令前，检查第一极中性线接地引线侧电流；如果IDNE＞定值条件一，则，满足一定的延时后，发出第二极移相命令；条件一中，IDNE指中性线接地极引线侧电流；第二极移相后，将没有第二极运行电流流过该极中性母线开关；当第一极故障继续存在，则第一极保护发出极闭锁和极隔离命令；第一极完成极隔离；第一极完成极隔离后，第二极移相撤除，继续输送功率。本发明特别适合极中性母线开关断弧能力弱，以及没有设置站地开关工程的情况。
Description
一、技术领域
本发明涉及高压直流输电系统利用移相确保双极运行情况下，单极故障时超高压直流系统可靠完成极隔离的方法，和相关的继电保护装置。
二、背景技术
高压直流输电系统由于其特有的优点，比如：长距离、大功率、异步联网、功率快速调节性、潮流可控性、输电经济性等，越来越广泛地得到应用。高压直流输电系统的核心是高压直流输电控制保护系统，它包括控制系统和保护系统。
单极换流器、极母线和中性线等故障，保护动作的输出除了进行极闭锁外，通常要求进行极隔离操作，以达到将故障区和运行区隔离的目的。双极运行情况下，故障极闭锁后，由于非故障极继续运行，有种情况运行电流将继续流向故障点，使极隔离操作难以完成。
现有的双极运行情况下，单极故障时超高压直流系统完成极隔离的方法，采用的是直接断开断路器的方法。这里的单极故障是指该极闭锁后，另一极的正常运行电流会继续流经该极的中性母线开关的故障，比如：极中性母线接地故障。以下单极故障的定义和这里说明的相同。
现有的双极运行情况下，单极故障时超高压直流系统完成极隔离的方法可描述如下：
描述时所采用的符号的含义见图：图1量值的含义说明
图中，IDNE1、IDNE2分别指极1、极2中性线接地极引线侧电流，NBS1、NBS2分别指极1、极2中性线开关，NBGS指中性线接地开关(也称站地开关)，P1_S、P2_S分别指极1、极2极母线开关。
双极非平衡运行方式下(开关(断路器)P1_S、P2_S、NBS1、NBS2均在合位)，比如：极2中性母线永久接地故障时(图1中F点)，极2中性母线差动保护动作。动作结果是，极2闭锁，并发出极2极隔离命令(分P2_S和NBS2)。由于极2闭锁后，极1仍然在运行；极1的大部分运行电流，会从极2中性母线永久接地故障点，也就是电流从F点，流经NBS2、NBS1，流入极1换流器。现有的极隔离方法是直接断开断路器，也就是直接断开NBS2完成极2极隔离命令。如果大电流通过NBS2，使NBS2不能可靠断开，则NBS2开关保护动作。动作的结果之一是合站地开关NBGS。分流以达到可靠断开NBS2。
现有的双极运行情况下，单极故障时超高压直流系统完成极隔离方法的不足之处：如果直流断路器断弧能力有限，直接断开断路器极有可能损坏断路器，或根本断不开断路器，使另一极运行电流继续流经接地故障点，从而使故障范围扩大。没有设置站地开关的工程则尤为明显。
三、发明内容
本发明的目的是：提供一种利用移相确保双极运行情况下，单极故障时超高压直流系统完成极隔离的方法。特别适合极中性母线开关断弧能力弱，以及没有设置站地开关工程的情况。利用移相确保双极运行情况时单极故障时超高压直流系统完成极隔离的方法，其特征是：双极运行方式时，当第一极故障后保护动作发出极闭锁和极隔离命令前，检查第一极中性线接地引线侧电流(中性母线电流)；如果IDNE>定值 条件一
则，满足一定的延时后，发出第二极移相命令；
条件一中，IDNE指中性线接地极引线侧电流；
第二极移相后，将没有第二极运行电流流过该极中性母线开关；当第一极故障继续存在，则第一极保护发出极闭锁和极隔离命令；第一极完成极隔离；第一极完成极隔离后，第二极移相撤除，继续输送功率。
第一极指故障极，第二极指健全极。
图2显示典型的利用移相确保双极运行情况下，第一极故障时完成极隔离的实现框图。尤其是满足一定的延时经单稳后再发出第二极移相命令。单稳的含义是：当输入为真时，输出立刻为真且维持固定时间，尔后为假，不管输入为真维持时间的长短。维持固定时间的长短可以设定。
本发明的特点：
四、附图说明
图1为本发明计算所使用量值的含义说明
图2为本发明利用移相确保双极运行故障时完成极隔离的实现框图
五、具体实施方式
读取双极运行状态、保护检测到第一极故障、计算(1)式，利用图2的实现框图，得到第二极的移相命令和撤除移相命令。图2利用移相确保双极运行故障时完成极隔离的实现框图，图2中，满足一定的延时经单稳后再发出另一极移相命令。单稳的含义是：当输入为真时，输出立刻为真且维持固定时间，尔后为假，不管输入为真维持时间的长短。维持固定时间的长短可以设定。
定值选择参考：公式(1)中定值约为0.05倍直流额定电流，延时约为180ms。维持固定时间的长短可以设定(几十到几百ms)，如单稳时间约为200ms。
Claims (3)
1、超高压直流输电系统完成极隔离的方法，利用移相确保双极运行情况时单极故障时超高压直流系统完成极隔离，其特征是：
双极运行方式时，当第一极故障后保护动作发出极闭锁和极隔离命令前，检查第一极中性线接地极引线侧电流；
如果IDNE>定值 条件一
则，满足一定的延时后，发出第二极移相命令；
条件一中，IDNE指第一极中性线接地极引线侧电流；
第二极移相后，将没有第二极运行电流流过第一极中性母线开关；当第一极故障继续存在，则第一极保护发出极闭锁和极隔离命令；第一极完成极隔离；第一极完成极隔离后，第二极移相撤除，继续输送功率。
2、由权利要求1所述的超高压直流输电系统完成极隔离的方法，其特征是：满足一定的延时指经单稳后再发出第二极移相命令，单稳的含义是：当输入为真时，输出立刻为真且维持固定时间，尔后为假，不管输入为真维持时间的长短。
3、由权利要求1所述的超高压直流输电系统完成极隔离的方法，其特征是：条件一中定值为0.05倍直流额定电流，延时为180ms。
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