卢东斌, 薛海平, 沈全荣, 尹 健, 张庆武, 王永平

(1. 南京南瑞继保电气有限公司, 江苏省南京市 211102; 2. 国网北京经济技术研究院, 北京市102209)

0 引言

高压直流输电的换流器采用晶闸管作为开关器件,由于晶闸管只能控制开通,不能控制关断,在传送有功功率的同时需要消耗大量的无功功率,因此需要配置无功补偿设备[1]。如果交流电网故障产生过电压[2-6],或者接入到较弱的交流系统或孤岛运行的换流器发生闭锁[7-8]、紧急停运、功率回降、连续换相失败,无功补偿设备不能及时切除很容易产生交流过电压。交流工频过电压会导致交流设备的内绝缘受损击穿、外绝缘闪络,严重时引起设备故障甚至导致整个直流闭锁。

由于直流输电工程的无功补偿设备还具有滤除谐波功能,换流站所配置的不同类型的交流滤波器在功能上并不等价,单独依靠保护判据去切除滤波器不能满足直流输电对滤除谐波的需求。为了兼顾交流滤波器的滤波功能,过电压保护的功能逐渐从保护装置移植到直流控制主机,这样在满足直流运行所需的绝对最小滤波器同时,切除滤波器类型更优,抑制谐波和过电压效果更好。

早期的高压直流工程,如三峡—常州直流输电工程[9]、德阳—宝鸡直流输电工程,直流控制主机采用最高电压(Umax)限制功能来抑制交流过电压;母线保护装置配置过电压分段保护。近些年的特高压直流工程(2014年以前),如锦屏—苏州直流输电工程、哈密南—郑州直流输电工程[10],直流控制主机除采用Umax限制功能来抑制交流过电压,还增加过电压快速切除单组交流滤波器功能;交流滤波器保护装置增加引线过电压保护功能。……