周 浩,李濟(jì)沅,王東舉,邱玉婷,李 莎,韓雨川
(浙江大學(xué) 電氣工程學(xué)院,浙江 杭州 310027)
電力需求持續(xù)快速增長(zhǎng),能源資源分布不均,電網(wǎng)發(fā)展相對(duì)滯后,這對(duì)發(fā)展特高壓輸電提出了客觀要求[1-3]。 而特高壓直流(UHVDC)輸電在提高輸送容量、減少輸電損耗、節(jié)約走廊土地資源等方面具有不可替代的優(yōu)勢(shì)[4-7]。
研究表明,單極接地故障是特高壓直流輸電線路發(fā)生概率較高的故障之一,其通過(guò)極線間的電磁耦合作用,在健全極線路上產(chǎn)生較為嚴(yán)重的過(guò)電壓,是直流線路過(guò)電壓的研究重點(diǎn)[8-11]。文獻(xiàn)[12-13]對(duì)±800 kV直流線路故障過(guò)程中電磁耦合特性進(jìn)行研究分析;文獻(xiàn)[14]對(duì)單極線路接地在健全極線路產(chǎn)生的緩波前過(guò)電壓的沿線分布進(jìn)行研究并給出絕緣配合方案;文獻(xiàn)[15]研究了特高壓直流線路距整流站不同距離發(fā)生對(duì)地閃絡(luò)故障時(shí)過(guò)電壓的沿線分布及水平,并對(duì)部分過(guò)電壓影響因素進(jìn)行計(jì)算分析。
本文采用電磁暫態(tài)計(jì)算軟件EMTDC以及行波理論將單極接地故障過(guò)電壓分成第一次躍升和第二次躍升2個(gè)階段,并對(duì)2次電壓躍升作用的形成機(jī)理進(jìn)行分析;同時(shí),分析直流濾波器主電容參數(shù)、直流濾波器型式、直流控制系統(tǒng)、桿塔接地電阻、線路中點(diǎn)桿塔是否裝設(shè)避雷器、輸電線路參數(shù)以及輸送功率等因素對(duì)該過(guò)電壓的影響;最后,討論了限制該過(guò)電壓的主要措施,并指出控制直流濾波器主電容是限制單極接地故障過(guò)電壓的關(guān)鍵因素,并給出直流濾波器主電容推薦取值范圍。
本文依據(jù)±800 kV向家壩—上海直流輸電工程參數(shù),通過(guò)仿真計(jì)算對(duì)直流輸電線路過(guò)電壓產(chǎn)生機(jī)理、影響因素以及防護(hù)措施進(jìn)行分析。該工程輸電線路導(dǎo)線參數(shù)如表1所示。
表1 ±800 kV直流輸電線路導(dǎo)線參數(shù)Table 1 Conductor parameters of±800 kV UHVDC transmission lines
復(fù)龍換流站及奉賢換流站的直流極線與中性線間各配置一組直流2/12/39三調(diào)諧直流濾波器,具體電路及參數(shù)如圖1和表2所示。
圖1 向家壩—上海直流濾波器電路圖Fig.1 Circuit of DC filter for Xiangjiaba-Shanghai DC transmission project
表2 向家壩—上海直流濾波器參數(shù)Table 2 Parameters of DC filter for Xiangjiaba-Shanghai DC transmission project
正極性線路沿線從0~100%發(fā)生單極接地故障,相應(yīng)的健全極負(fù)極性線路沿線(0~100%)過(guò)電壓分布的計(jì)算結(jié)果如圖2所示。另外,正極性線路距離線路中點(diǎn)±30 km范圍內(nèi)發(fā)生單極接地故障時(shí),相應(yīng)的健全極負(fù)極性線路距離線路中點(diǎn)±30 km范圍內(nèi)過(guò)電壓分布的計(jì)算結(jié)果如圖3所示。
圖2 故障極線路發(fā)生沿線接地故障時(shí)健全極線路沿線過(guò)電壓分布Fig.2 Overvoltage distribution along healthy line for different grounding fault locations of faulty line
圖3 故障極線路距離線路中點(diǎn)±30 km范圍內(nèi)發(fā)生接地故障時(shí)健全極線路過(guò)電壓分布Fig.3 Overvoltage distribution along healthy line when grounding fault occurs within±30 km from midpoint of faulty line
由圖2、圖3可以看出,單極接地故障位置對(duì)單極接地故障過(guò)電壓有較大影響,直流系統(tǒng)在完整雙極運(yùn)行方式下,線路中點(diǎn)發(fā)生單極接地故障時(shí)過(guò)電壓最大;故障點(diǎn)距離線路中點(diǎn)較遠(yuǎn)時(shí),健全極上沿線過(guò)電壓一般在相應(yīng)的接地故障處達(dá)到最大值;而當(dāng)故障點(diǎn)距離線路中點(diǎn)較近時(shí),健全極上沿線過(guò)電壓一般在相應(yīng)的接地故障處關(guān)于線路中點(diǎn)的對(duì)稱位置(即兩端換流站直流濾波器放電電流波在線路上相遇的位置)達(dá)到最大值。
通過(guò)對(duì)向家壩—上海直流輸電工程的仿真計(jì)算,得到故障極(正極)線路中點(diǎn)接地時(shí)健全極(負(fù)極)線路中點(diǎn)過(guò)電壓波形曲線如圖4所示,電壓躍升過(guò)程用 A、B、C、D、E 5 個(gè)點(diǎn)來(lái)表征。
由圖4可以看出,健全極線路中點(diǎn)電壓在正常工作電壓下經(jīng)過(guò)2次電壓躍升后達(dá)到峰值。開(kāi)始時(shí)系統(tǒng)處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài),健全極線路中點(diǎn)電壓約為-783 kV,如曲線AB段所示;在6 s時(shí)刻,故障極線路中點(diǎn)發(fā)生單極接地故障,健全極線路中點(diǎn)電壓瞬間由-783 kV直接躍升至-981 kV,如曲線BC段所示;在曲線CD段,健全極線路中點(diǎn)電壓由-981kV逐漸上升至-1055 kV,該過(guò)程持續(xù)大約6.5 ms(恰好為故障電流波從故障點(diǎn)傳播至換流站端部再返回至故障點(diǎn)所需要的時(shí)間);故障電流波返回至故障點(diǎn)瞬間,健全極線路中點(diǎn)電壓發(fā)生第二次躍升,電壓上升至-1254 kV,如曲線DE段所示。
圖4 故障極線路中點(diǎn)發(fā)生接地故障時(shí)健全極線路中點(diǎn)過(guò)電壓波形Fig.4 Overvoltage waveform of healthy line midpoint when grounding fault occurs at midpoint of faulty line
直流線路發(fā)生單極接地故障時(shí),故障極上主要會(huì)發(fā)生2個(gè)過(guò)程:首先,接地瞬間一個(gè)與故障極電壓幅值相同、極性相反的電壓波由故障點(diǎn)向兩側(cè)換流站傳播,使得故障極線路上的電壓下降至零,并產(chǎn)生相應(yīng)的電流波;接著,當(dāng)電壓波傳到換流站兩側(cè),故障極線路的直流濾波器主電容會(huì)對(duì)故障點(diǎn)開(kāi)始回傳放電的波過(guò)程,并在故障極沿線產(chǎn)生一個(gè)較大的脈沖放電電流。
假設(shè)故障極為正極,穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)全線對(duì)地電容充電至U0=+800 kV,此時(shí)若在線路中點(diǎn)發(fā)生金屬性單極接地故障,故障極線路接地故障點(diǎn)電壓瞬間由U0=+800 kV下降為零。這就相當(dāng)于有一個(gè)幅值為-U0的電壓行波,沿著故障極線路由故障點(diǎn)向兩側(cè)換流站同時(shí)開(kāi)始傳播,該行波在故障極線路的傳播過(guò)程如圖5所示。
圖5 正極線路中點(diǎn)發(fā)生單極接地故障時(shí)故障極線路電壓行波傳播過(guò)程Fig.5 Propagation of voltage traveling wave on faulty line when single-pole grounding fault occurs at midpoint of positive line
考慮電壓波-U0由故障點(diǎn)向左側(cè)傳播的過(guò)程。通常電流行波、電壓行波均以向右為正方向,故從故障點(diǎn)處向左側(cè)換流站傳播的電壓波-U0是一個(gè)電壓反行波,此時(shí)線路上產(chǎn)生的相應(yīng)電流反行波為:
其中,Z為波阻抗;i0為電壓反行波在故障極線路上產(chǎn)生的電流反行波。
仿真計(jì)算得到的故障極線路中點(diǎn)電流波形如圖6所示。從圖6中可以看出,開(kāi)始時(shí)系統(tǒng)處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài),線路運(yùn)行電流為額定電流4 kA,如曲線A1B1段所示;隨后,故障極線路中點(diǎn)電流發(fā)生2次躍升,在故障發(fā)生瞬間,由額定工作電流4 kA躍升至6.38 kA,如曲線B1C1段所示;故障發(fā)生約6.5 ms后,故障極電流再次由6.03 kA躍升至6.50 kA,如曲線D1E1段所示。實(shí)際上,第一次電流躍升是由向換流站傳播的電壓反行波-U0造成的,由文獻(xiàn)[14]中的方法可估算向家壩—上海工程直流線路的波阻抗約為380 Ω,代入式(1)可估算出故障極線路電流第一次躍升作用使線路電流上升至6.13 kA,與仿真計(jì)算得到的6.38 kA接近,驗(yàn)證了故障瞬間確實(shí)是電壓波-U0從故障點(diǎn)向兩端換流站傳播的過(guò)程;而第二次電流躍升是由故障極線路的直流濾波器主電容向故障點(diǎn)回傳放電造成的,它的數(shù)值與主電容的大小直接相關(guān)。
在故障點(diǎn)左側(cè)附近,故障極線路與健全極線路電流對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖7所示。由圖7可以看出,由于極線間的電磁耦合作用,與故障極線路電流的2次躍升(在額定電流+4 kA的基礎(chǔ)上正突變)相對(duì)應(yīng),健全極線路電流也會(huì)發(fā)生2次反向躍升(在額定電流-4 kA的基礎(chǔ)上負(fù)突變)。
圖7 故障點(diǎn)左側(cè)附近故障極線路與健全極線路電流波形Fig.7 Current waveforms of faulty and healthy line points left to fault point
直流系統(tǒng)在雙極運(yùn)行方式下,當(dāng)一極發(fā)生接地故障時(shí),故障極線路故障點(diǎn)處會(huì)產(chǎn)生同時(shí)向兩端換流站傳播的故障電壓波(與故障極電壓幅值相同、極性相反),并產(chǎn)生相應(yīng)的故障電流波,由于極線間電磁耦合作用,該故障電流波電流突變處(B2C2段)會(huì)在健全極線路感應(yīng)產(chǎn)生相應(yīng)的反向突變脈沖電流(B3C3段),并對(duì)故障點(diǎn)附近的健全極線路對(duì)地電容充電,從而造成健全極線路電壓的第一次躍升;接著,待電壓波傳到兩側(cè)換流站,故障極線路的直流濾波器主電容會(huì)對(duì)故障點(diǎn)放電并產(chǎn)生較大的突變脈沖故障電流(D2E2段),同樣由于極線間的電磁耦合作用,該突變故障電流也會(huì)在健全極線路上感應(yīng)出反向突變脈沖電流波(D3E3段)(它的大小主要由故障極線路直流濾波器主電容放電脈沖電流和極線間互感耦合系數(shù)共同決定),該反向脈沖電流波又會(huì)對(duì)故障點(diǎn)附近的健全極線路對(duì)地電容充電,導(dǎo)致健全極線路電壓的第二次躍升。上述2次電壓躍升疊加在健全極對(duì)地正常工作電壓上,從而在健全極線路形成較為嚴(yán)重的過(guò)電壓。另外,若單極接地故障發(fā)生在故障極線路中點(diǎn),則由兩端直流濾波器主電容放電所產(chǎn)生的第二次電壓躍升會(huì)在健全極中點(diǎn)處產(chǎn)生疊加,產(chǎn)生最嚴(yán)重的單極接地故障過(guò)電壓;若單極接地故障發(fā)生在故障極線路其他位置(非中點(diǎn)),則第二次電壓躍升將不會(huì)在健全極線路發(fā)生疊加,此時(shí)產(chǎn)生的單極接地故障過(guò)電壓沒(méi)有前者嚴(yán)重。因此,故障極線路中點(diǎn)發(fā)生單極接地故障時(shí),健全極線路上的過(guò)電壓最嚴(yán)重。
由圖7可以看出,在健全極線路上,故障點(diǎn)左側(cè)會(huì)產(chǎn)生2次負(fù)的電流脈沖躍升(負(fù)突變),會(huì)對(duì)健全極線路(負(fù)極)對(duì)地電容反向充電,充電過(guò)程如圖8所示,造成了健全極線路電壓在額定電壓(-800 kV)基礎(chǔ)上的2次躍升,其電流與電壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖9所示。類似地,在故障點(diǎn)右側(cè),健全極線路上會(huì)產(chǎn)生2次正的電流脈沖躍升(正突變),也會(huì)對(duì)健全極線路(負(fù)極)對(duì)地電容反向充電,同樣造成了健全極線路電壓在額定電壓(-800 kV)基礎(chǔ)上的2次躍升。
圖8 故障點(diǎn)左側(cè)健全極線路負(fù)的電流脈沖向線路中點(diǎn)對(duì)地電容充電Fig.8 Negative current pulse of healthy line left to fault point charges line-to-ground capacitor at midpoint
圖9 健全極線路電流和電壓波形Fig.9 Current and voltage waveforms of healthy line
實(shí)際上,第一次電壓躍升是由第一個(gè)過(guò)程——故障極線路接地瞬間向兩端換流站傳播的-800 kV故障電壓波產(chǎn)生的,一般無(wú)法進(jìn)行控制;而第二次電壓躍升是由第二個(gè)過(guò)程——故障極線路直流濾波器主電容對(duì)故障點(diǎn)放電的波過(guò)程造成的,可以通過(guò)直流濾波器主電容加以控制。
仿真計(jì)算表明,直流濾波器主電容增大將直接導(dǎo)致單極接地故障過(guò)電壓第二次躍升作用明顯增加。 在直流濾波器主電容值取為 1 μF、2 μF、3 μF和4 μF這4種情況下,故障極線路電流與健全極線路電流分別如圖10和圖11所示。從圖中可以看出,隨著直流濾波器主電容增大,在故障極線路上產(chǎn)生的放電電流增大,因此通過(guò)極線間電磁耦合作用在健全極線路上產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大,從而導(dǎo)致過(guò)電壓上升,進(jìn)一步驗(yàn)證了直流濾波器主電容值是單極接地故障過(guò)電壓的關(guān)鍵影響因素。
圖10 故障極線路電流與主電容關(guān)系Fig.10 Relationship between faulty line current and main capacitor
圖11 健全極線路電流與主電容關(guān)系Fig.11 Relationship between healthy line current and main capacitor
直流線路發(fā)生單極接地故障時(shí)的健全極線路過(guò)電壓可能受多種因素影響,根據(jù)影響程度主要可分為關(guān)鍵影響因素和一般影響因素2類。
對(duì)于圖1所示直流濾波器電路,當(dāng)直流濾波器主電容分別為 1 μF、2 μF、3 μF 和 4 μF,故障極線路中點(diǎn)發(fā)生單極接地故障時(shí)(最嚴(yán)酷情況),相應(yīng)的健全極線路中點(diǎn)過(guò)電壓仿真計(jì)算結(jié)果如表3所示。
表3 不同直流濾波器主電容值對(duì)單極接地故障過(guò)電壓的影響Table3 Influence of main DC filter capacitor on single-pole grounding fault overvoltage
由表3可以看出,直流濾波器主電容參數(shù)是影響單極接地故障過(guò)電壓的關(guān)鍵因素,主電容越大,過(guò)電壓幅值越大;當(dāng)主電容取2 μF時(shí),過(guò)電壓幅值為1357 kV,已達(dá)到額定電壓的1.7倍。
在特高壓直流輸電工程中,向家壩—上海直流輸電工程采用每站每極一組直流2/12/39三調(diào)諧直流濾波器,具體電路和參數(shù)如圖1和表2所示;錦屏—蘇南直流輸電工程采用每站每極一組2/39雙調(diào)諧濾波器和一組12/24雙調(diào)諧濾波器并聯(lián)的直流濾波器,具體電路和參數(shù)如圖12和表4所示;云南—廣東直流輸電工程采用每站每極一組12/24/45三調(diào)諧直流濾波器,具體電路和參數(shù)如圖13和表5所示。
圖12 錦屏—蘇南直流濾波器電路圖Fig.12 Circuit of DC filter for Jinping-South Jiangsu DC transmission project
表4 錦屏—蘇南直流濾波器參數(shù)表Table 4 Parameters of DC filter for Jinping-South Jiangsu DC transmission project
圖13 云南—廣東直流濾波器電路圖Fig.13 Circuit of DC filter for Yunnan-Guangdong DC transmission project
表5 云南—廣東直流濾波器參數(shù)表Table 5 Parameters of DC filter for Yunnan-Guangdong DC transmission project
本節(jié)將向家壩—上海特高壓直流輸電工程的直流濾波器型式分別替換成錦屏—蘇南和云南—廣東2種直流濾波器型式,對(duì)健全極線路中點(diǎn)過(guò)電壓進(jìn)行仿真計(jì)算,3種情況下的過(guò)電壓計(jì)算結(jié)果如表6所示。
表6 不同直流濾波器型式對(duì)單極接地故障過(guò)電壓的影響Table 6 Influence of DC filter type on single-pole grounding fault overvoltage
由表6可以看出,3種直流濾波器型式對(duì)過(guò)電壓幅值幾乎沒(méi)有影響;另外,考察3種不同型式的直流濾波器還可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)特點(diǎn),其總的主電容參數(shù)分別為 1.05 μF、1.15 μF、1.2 μF,三者很接近。因此,在直流濾波器主電容參數(shù)值接近的情況下,即使采用不同直流濾波器型式,一般也不會(huì)對(duì)過(guò)電壓整體水平產(chǎn)生太大影響,直流濾波器主電容值才是影響單極接地故障過(guò)電壓的最關(guān)鍵性因素。
考慮到線路發(fā)生故障后,需要經(jīng)過(guò)故障電流波在故障極線路的傳播時(shí)間以及保護(hù)裝置的延時(shí)作用后,直流保護(hù)裝置方能發(fā)出保護(hù)指令,而該時(shí)間一般都會(huì)比單極接地故障過(guò)電壓達(dá)到最大值的時(shí)間長(zhǎng),兩側(cè)控制系統(tǒng)無(wú)法及時(shí)對(duì)該故障作出反應(yīng)。因此,直流控制系統(tǒng)通常不會(huì)對(duì)該過(guò)電壓幅值產(chǎn)生影響。
桿塔接地電阻可以降低線路對(duì)地閃絡(luò)時(shí)的暫態(tài)分量,從而使得健全極線路上的過(guò)電壓幅值有所降低,但其對(duì)該過(guò)電壓的整體波形及其幅值出現(xiàn)時(shí)間基本沒(méi)有影響。不同桿塔接地電阻情況下的健全極線路中點(diǎn)過(guò)電壓仿真結(jié)果如表7所示。
表7 不同桿塔接地電阻對(duì)單極接地故障過(guò)電壓的影響Table 7 Influence of tower grounding resistance on single-pole grounding fault overvoltage
由表7可以看出,隨著桿塔接地電阻阻值增大,健全極線路中點(diǎn)過(guò)電壓幅值稍有下降,但影響較小。
在桿塔接地電阻取0 Ω且直流濾波器主電容分 別取為 1 μF、2 μF、3 μF 和 4 μF 4 種情況下,分析在線路中點(diǎn)桿塔上裝設(shè)避雷器(與換流站極線處特性相同)對(duì)該過(guò)電壓的影響。當(dāng)故障極線路中點(diǎn)發(fā)生單極接地故障時(shí),該避雷器對(duì)健全極線路中點(diǎn)過(guò)電壓幅值的影響如表8所示。
表8 線路中點(diǎn)桿塔裝設(shè)避雷器對(duì)過(guò)電壓的影響Table 8 Influence of arrester installed on tower at line midpoint on overvoltage
由表8可以看出,在線路中點(diǎn)處裝設(shè)的避雷器對(duì)該過(guò)電壓有一定的限制作用,但效果不太明顯。在主電容取值為4 μF的情況下,線路中點(diǎn)桿塔處裝設(shè)避雷器可使過(guò)電壓從1422 kV下降至1340 kV,過(guò)電壓水平僅降低5.8%。因此,通常情況下不建議采用在桿塔中點(diǎn)處加裝線路避雷器的方式來(lái)限制該過(guò)電壓。
±800 kV向家壩—上海直流輸電工程線路長(zhǎng)度為1907 km,在不同的線路長(zhǎng)度下,故障極線路中點(diǎn)發(fā)生接地故障,健全極線路中點(diǎn)過(guò)電壓與線路長(zhǎng)度的關(guān)系如表9所示。
表9 不同線路長(zhǎng)度對(duì)單極接地故障過(guò)電壓的影響Table 9 Influence of line length on single-pole grounding fault overvoltage
由表9可以看出,隨著直流輸電線路長(zhǎng)度逐漸增加,過(guò)電壓水平略有升降,但變化規(guī)律不明顯。這主要是因?yàn)榫€路長(zhǎng)度變化并不會(huì)對(duì)互感耦合系數(shù)產(chǎn)生太大影響,故特高壓直流線路長(zhǎng)度變化對(duì)該過(guò)電壓幅值的影響通常不大。
直流系統(tǒng)雙極平衡運(yùn)行方式下,幾種典型輸送功率運(yùn)行工況對(duì)單極接地故障過(guò)電壓的影響情況如表10所示,其中輸送功率為標(biāo)幺值。
表10 不同輸送功率對(duì)單極接地故障過(guò)電壓的影響Table 10 Influence of transferring power on single-pole grounding fault overvoltage
由表10可以看出,隨著輸送功率增加,過(guò)電壓水平呈下降趨勢(shì)。當(dāng)輸送功率從0.10 p.u.增大到1.05 p.u.,過(guò)電壓水平僅下降2.8%,可見(jiàn)輸送功率對(duì)單極接地故障過(guò)電壓影響較小。
a.故障極線路發(fā)生單極接地故障時(shí),會(huì)在沿線產(chǎn)生2次電流躍升,由于極線間的電磁耦合作用,在健全極線路上也會(huì)產(chǎn)生2次反向電流躍升,2次電流脈沖會(huì)對(duì)健全極線路對(duì)地電容反向充電,從而造成健全極線路電壓在額定電壓的基礎(chǔ)上發(fā)生2次躍升,從而導(dǎo)致過(guò)電壓。
b.直流濾波器主電容是影響單極接地故障過(guò)電壓的最關(guān)鍵因素,適當(dāng)控制主電容數(shù)值,就可以有效地控制單極接地故障過(guò)電壓幅值;另外,在總的主電容相接近的情況下,直流濾波器型式(雙調(diào)諧或三調(diào)諧等)對(duì)單極接地故障過(guò)電壓影響不大。研究表明,為了使單極接地故障過(guò)電壓水平不超過(guò)1.7 p.u.,±800 kV特高壓線路直流濾波器主電容參數(shù)宜控制在 1~2 μF。
c.直流輸電線路結(jié)構(gòu)及其參數(shù)主要包括極導(dǎo)線對(duì)地高度、極間距離、極導(dǎo)線分裂間距、極導(dǎo)線分裂數(shù)、子導(dǎo)線橫截面積等因素,它們會(huì)對(duì)單極接地故障過(guò)電壓產(chǎn)生一定影響,但影響幅度通常不大,考慮到直流線路電磁環(huán)境的限制,直流輸電線路結(jié)構(gòu)及其參數(shù)通常變化不大,故實(shí)際上直流輸電線路結(jié)構(gòu)及其參數(shù)通常對(duì)單極接地故障過(guò)電壓影響不大。桿塔接地電阻一般對(duì)單極接地故障過(guò)電壓影響也很小,當(dāng)桿塔接地電阻由0 Ω增大到15 Ω,過(guò)電壓僅下降3.2%。另外,直流控制系統(tǒng)對(duì)該過(guò)電壓無(wú)影響,輸電線路長(zhǎng)度以及輸送功率對(duì)該過(guò)電壓影響不大。
d.在線路中點(diǎn)桿塔裝設(shè)線路避雷器可以適當(dāng)降低該過(guò)電壓,但效果不明顯;在過(guò)電壓幅值為1.78p.u.情況下,若在線路桿塔中點(diǎn)裝設(shè)一只與換流站極線處特性相同的避雷器,過(guò)電壓僅下降5.8%。因此,通常不建議采取在線路中點(diǎn)裝設(shè)線路避雷器的方式來(lái)限制單極接地故障過(guò)電壓。
參考文獻(xiàn):
[1]周浩.特高壓交直流輸電技術(shù)[M].杭州:浙江大學(xué)出版社,2014:13-20.
[2]鄭曉冬,邰能靈,楊光亮,等.特高壓直流輸電系統(tǒng)的建模與仿真[J].電力自動(dòng)化設(shè)備,2012,32(7):10-14,61.ZHENG Xiaodong,TAI Nengling,YANG Guangliang,et al.Modeling and simulation of UHVDC system[J].Electric Power Automation Equipment,2012,32(7):10-14,61.
[3]張文亮,于永清,李光范,等.特高壓直流技術(shù)研究[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2007,27(22):1-7.ZHANG Wenliang,YU Yongqing,LI Guangfan,et al.Researches on UHVDC technology[J].Proceedings of the CSEE,2007,27(22):1-7.
[4]莫麗瓊.±800 kV特高壓直流輸電系統(tǒng)諧波不穩(wěn)定研究[J].電力自動(dòng)化設(shè)備,2012,32(5):118-122,146.MO Liqiong.Study of harmonic instability for±800 kV UHVDC system[J].Electric Power Automation Equipment,2012,32(5):118-122,146.
[5]MELVOLD D J,ODAM PC,VITHAYATHILJJ.Transient overvoltages on an HVDC bipolar line during monopolar line faults[J].IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems,1977,96(2):591-601.
[6]饒宏,張東輝,趙曉斌,等.特高壓直流輸電的實(shí)踐和分析[J].高電壓技術(shù),2015,41(8):2481-2488.RAO Hong,ZHANG Donghui,ZHAO Xiaobin,et al.Practice and analyses of UHVDC power transmission[J].High Voltage Engineering,2015,41(8):2481-2488.
[7]鄧旭,王東舉,沈揚(yáng),等.±1100 kV準(zhǔn)東—四川特高壓直流輸電工程主回路參數(shù)設(shè)計(jì)[J].電力自動(dòng)化設(shè)備,2014,34(4):133-140.DENG Xu,WANG Dongju,SHEN Yang,et al.Design of main circuit parameters for±1100 kV UHVDC power transmission project from Zhundong to Sichuan[J].Electric Power Automation Equipment,2014,34(4):133-140.
[8]王德林,呂鵬飛,阮思燁,等.特高壓直流雙極輸電線路互感影響及對(duì)策研究[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2015,35(17):4353-4360.WANG Delin,Lü Pengfei,RUAN Siye,et al.Effect of mutual inductance between bipolar transmission lines of UHVDC and proposal of countermeasure[J].Proceedings of the CSEE,2015,35(17):4353-4360.
[9]張萬(wàn)榮,黃瑩,茍銳鋒,等.±800 kV特高壓直流工程直流濾波器設(shè)計(jì)關(guān)鍵問(wèn)題研究[J].南方電網(wǎng)技術(shù),2009,3(6):35-39.ZHANG Wanrong,HUANG Ying,GOU Ruifeng,et al.Study on the key issues of DC filter design for±800 kV UHVDC transmission projects[J].Southern Power System Technology,2009,3(6):35-39.
[10]張文亮,陸家榆,鞠勇,等.±800 kV直流輸電線路的導(dǎo)線選型研究[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2007,27(27):1-6.ZHANG Wenliang,LU Jiayu,JU Yong,et al.Design consideration of conductor bundles of ±800 kV DC transmission lines[J].Proceedings of the CSEE,2007,27(27):1-6.
[11]朱藝穎,劉翀,王薇薇,等.同塔雙回特高壓直流線路過(guò)電壓研究[J].電網(wǎng)技術(shù),2013,37(8):2225-2229.ZHU Yiying,LIU Chong,WANG Weiwei,et al.Study on overvoltage in UHVDC double-circuit transmission lines on same tower[J].Power System Technology,2013,37(8):2225-2229.
[12]吳馳,張龍偉,朱軍,等.共走廊同塔交直流輸電線路電磁耦合分量的計(jì)算分析[J].中國(guó)電力,2013,46(4):43-47.WU Chi,ZHANG Longwei,ZHU Jun,etal.Calculationand analysis on electromagnetic coupling component of AC/DC transmission lines on the same tower built in same corridor[J].Electric Power,2013,46(4):43-47.
[13]周全,別睿,涂莉,等.±800 kV直流線路故障過(guò)程中電磁耦合特性與保護(hù)研究[J].電網(wǎng)技術(shù),2014,38(8):2133-2140.ZHOU Quan,BIE Rui,TU Li,et al.Research on electromagnetic coupling characteristics during fault process in±800kV UHVDC transmission line and its protection strategy[J].Power System Technology,2014,38(8):2133-2140.
[14]周沛洪,呂金壯,戴敏,等.±800 kV 特高壓直流線路緩波前過(guò)電壓和絕緣配合[J].高電壓技術(shù),2009,35(7):1509-1517.ZHOU Peihong,Lü Jinzhuang,DAI Min,et al.Slow front overvoltage and insulation coordination of±800 kV UHVDC transmission line[J].High Voltage Engineering,2009,35(7):1509-1517.
[15]吳婭妮,蔣衛(wèi)平,朱藝穎,等.特高壓直流輸電線路故障過(guò)電壓的研究[J].電網(wǎng)技術(shù),2009,33(4):6-10,27.WU Yani,JIANG Weiping,ZHU Yiying,et al.Research on inner overvoltage in UHVDC transmission line caused by flashover to ground fault[J].Power System Technology,2009,33(4):6-10,27.