特高壓直流中性母線開關失靈保護邏輯優化方法
2023-05-30 21:16:26 2
專利名稱：特高壓直流中性母線開關失靈保護邏輯優化方法
技術領域：
本發明涉及特高壓直流輸電系統中性母線開關失靈保護的動作策略及採用該策 略的保護裝置。
背景技術：
在特高壓直流輸電系統中，由於直流電流不像交流電流一樣存在過零點，直流斷 路器的斷流能力有限而且依賴於自身的輔助迴路，為了直流工程中進行故障隔離操作，一 般在極中性母線側配置一個直流斷路器進行極隔離操作，即圖1中的中性母線開關(NBS)， 當中性母線開關操作失敗時，也就是開關失靈時，如果不採用適當的處理方式，可能導致雙 極停運，中性母線開關失靈保護判據如下中性母線開關NBS接收到跳閘命令一段時間後IDNE電流超過某一定值，中性母線 開關失靈保護動作。IDNE為中性母線側靠接地極端的直流電流。中性母線開關失靈保護動作後，為防止中性母線開關損壞需要重合中性母線開 關，如中性母線開關被重合併鎖定後，故障無法隔離，可能導致非故障極停運。特高壓直流 由於傳輸容量巨大，一旦發生雙極停運，對交流系統的衝擊非常大，傳輸功率的中斷也會給 國民經濟帶來巨大損失。在直流輸電系統中，圖1所示的中NBS，NBGS, MRTB為直流開關，具備一定斷流能 力，P1_WN_Q11、P1_WN_Q12、P2_WN_Q11、P2_WN_Q12 為隔離開關，不具備斷流能力。
發明內容
本發明目的是提出特高壓直流中性母線開關失靈時保護邏輯的優化方法，在特 高壓直流輸電系統雙極運行時，故障極發生中性母線開關失靈時，通過換流站內接地點臨 時過流能力進行故障極隔離，有效避免雙極停運。本發明的技術方案是一種直流輸電故障極中性母線開關失靈保護方法，其特徵 在於在雙極運行過程中，對故障極的中性母線開關失靈，按照下列步驟完成故障極隔離步驟1 發令讓故障極中性母線開關NBS重合併鎖定；步驟2 閉合換流站內中性母線接地開關NBGS ；步驟3 分開故障極中性母線開關NBS附近的隔離開關(如P1_WN_Q11)；步驟4 在隔離開關分開到位後，斷開換流站內接地開關NBGS。其中，在雙極運行過程中，一旦故障極的中性母線開關失靈，應該先檢測是否有本 極隔離信號，防止失靈保護誤動導致停運；如果沒有有本極隔離信號則不再執行上述四個 步驟；如果有本極隔離信號則執行步上述四個步驟，如圖1所示。極隔離信號是指直流保護動作後，根據故障類型需要將故障極進行隔離操作，通 常直流工程對極隔離定義為分開高壓母線隔離開關和中性母開關(NBS)以及其相鄰隔離 開關。
通過上述操作，可有效進行故障極的隔離，確保非故障極的功率傳輸。本發明的有益效果是在故障極發生中性母線開關失靈時，如果另一極處於運行 狀態，由於故障極的中性母線開關無法斷開，將會引起另一極(非故障極)停運，最終導致 雙極停運，採用本發明處理方法後在中性母線開關失靈時也能對故障極進行隔離，有效避 免雙極停運。
圖1為特高壓直流換流低壓端主接線圖；圖2為本發明故障隔離步驟1狀態圖；圖3為本發明故障隔離步驟2狀態圖；圖4為本發明故障隔離步驟3狀態圖；圖5為本發明故障隔離步驟4狀態圖；圖1 圖5中IDNE為中性母線靠接地極側電流；NBS為中性母線開關；NBGS為站 內接地開關；MRTB為金屬回線轉換開關；P1_WN_Q11、P1_WN_Q12、P2_WN_Q1 U P2_WN_Q12為 中性母線隔離開關。圖6為本發明的故障隔離流程圖。
具體實施例方式以下圖2中K點發生故障為例，在雙極運行時極一 K點發生接地故障，極一保護動 作，進行極隔離操作，極隔離過程中分開故障極(即極一)的中性母線開關(NBS)，一旦中性 母線開關分開失敗，中性母線開關失靈保護動作，中性母線開關重合併鎖定，此時由圖3可 知，極二作為非故障極，會向故障點提供電流，極二通過故障點以及接地極的接地點與對站 構成迴路，如果不進行相應處理，為防止故障點K對站內人身和設備造成危害，需要停運非 故障極。中性母線開關失靈保護動作後，同時本極在進行極隔離操作，按照圖3所示操作 閉合站內接地開關(NBGS)，站內接地開關閉合後極二通過三個接地點與對站構成迴路，此 時站內接地點與故障點並聯運行，承擔大部分電流，接地極由於線路較長，線路電阻較大， 在並聯運行方式下承擔電流較小，由於站內接地點與故障點並聯運行，可通過圖4所示操 作分開P1_WN_Q11和P1_WN_Q12隔離開關，通過P1_WN_Q11和P1_WN_Q12隔離開關的斷點 隔離故障極後，再分斷站內接地開關NBGS(如圖5所示)。保證極二的繼續正常運行。
權利要求
1. 一種特高壓直流中性母線開關失靈保護邏輯優化方法，其特徵在於在雙極運行過 程中，一旦故障極的中性母線開關失靈，按照下列步驟完成故障極隔離，且先檢測是否有本 極隔離信號，如果沒有本極隔離信號則結束；如果有本極隔離信號則執行如下步驟 步驟1 發令讓故障極中性母線開關NBS重合併鎖定； 步驟2 閉合換流站內中性母線接地開關NBGS ； 步驟3 分開故障極中性母線開關NBS附近的隔離開關； 步驟4 在隔離開關分開到位後，斷開換流站內接地開關NBGS。
全文摘要
本發明公開了一種特高壓直流中性母線開關失靈保護邏輯優化方法，在雙極運行過程中，一旦故障極的中性母線開關失靈，且先檢測是否有本極隔離信號，如果沒有本極隔離信號則結束；如果有本極隔離信號則執行如下步驟步驟1發令讓中性母線開關重合併鎖定；步驟2閉合站內中性母線接地開關；步驟3分開故障極中性母線開關附近的隔離開關；步驟4在隔離開關分開到位後，斷開站內接地開關。採用本發明處理方法後在中性母線開關失靈時也能對故障極進行隔離，有效避免雙極停運。
文檔編號H02H7/26GK102088186SQ200910232179
公開日2011年6月8日 申請日期2009年12月2日 優先權日2009年12月2日
發明者盧宇, 趙森林 申請人:南京南瑞繼保工程技術有限公司, 南京南瑞繼保電氣有限公司