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特高压直流输电工程交流滤波器场断路器故障分析
来源:电工技术  作者:佚名  2017-02-14 11:56:52

    摘要:本文通过研究特高压直流输电工程交流滤波器场断路器故障,模拟断路器开断交流滤波器场后断口两端电压变化情况,得出断口两端将承受交直流混合耐压的结论,并分析了断路器开断后故障发生的原因,对优化交流滤波器场参数及改进断路器产品性能有一定参考意义。

    高压直流换流器作为非线性元件,在运行中会产生各种谐波。对交流系统而言,高压直流换流器相当于一个谐波电流源,这些谐波电流从换流变网侧注入交流系统,使换流站交流母线电压发生畸变。大量的谐波电流涌人交流侧,必然会对交、直流系统的稳定运行产生严重影响。为此,必须合理配置交流滤波器,以满足系统谐波控制和无功平衡要求。
    近年,随着我国特高压直流系统的大力发展,运行于交流滤波器场的断路器种类和数量逐渐增加,且随着运行时间的增长,更多问题被暴露出来。目前,电网运行公司和断路器生产厂家都在大力研究交流滤波器场的开断工况,及开断后断路器断口两侧的电压变化情况,以深人了解交流滤波器的开断电性能,并积累一定的数据,进而找到解决问题的办法。

    1 交流滤波器场工况研究及开断后断路器两侧电压变化情况
    图1、图2为某±800kV直流输电工程逆变换流站,550kV交流滤波器场一次主接线其中一个大组的仿真模型图。其中图1为交流侧等效模型图;图2为交流滤波器场仿真计算模型图,且黑色填充框部分为断路器。



    根据交流侧等效模型图仿真计算,母线侧等效标准交流电压波形如图3所示,其中线电压为550kV。

    根据交流滤波器场仿真计算模型图,分别对断路器(黑色填充框)灭弧室断口两侧对地电压进行仿真计算,仿真计算结果如图4所示。由此可知断路器母线侧电压始终为工频电压(为简化计算模型,假设母线侧容量足够大),幅值为449kV;电容器组侧电压在断路器开断后具备直流电特性,呈缓慢衰减趋势,1min内衰减不明显。由此可得出,在断路器开断滤波器组过程中,开断后母线侧断口承受工频电压,滤波器组侧承受衰减缓慢的等效直流电压。

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