500kV敞开式变电站CT死区故障分析及解决方案研究

摘要

常规敞开式变电站考虑到占地面积和经济性情况下，在断路器单侧配置 CT 时，使得断路器和CT之间的连接部分没有保护，如果断路器和CT之间发生故障，此时保护就不能快速切除。直流特高压送、受端电网若发生断路器和 CT 死区故障，切除故障时间将超过400ms，会造成特高压换流阀持续换相失败或功率下降，对送、受两端电网都造成功率不平衡，引发电网振荡，甚至造成稳定破坏。经系统方式计算，河南电网共有获嘉、浉河、嵖岈、祥符、白河5座500千伏变电站存在死区故障引起特高压直流持续换相失败或功率跌落，甚至造成特高压直流送、受两端电网稳定破坏的可能。因此，为了保证华中电网的安全稳定运行，对于该地区的常规变电站存在保护死区研究就显得尤其重要。 本论文首先介绍了3/2断路器方式接线的保护死区对电网的危害及国内外研究现状。讲述了如何形成保护死区、死区保护故障分析、解决办法，对3/2断路器方式接线的保护存在死区情况，提出两种解决方案并加以论述。 1.加装光CT死区差动保护方案。在配置单CT断路器的另一侧加装光CT，光CT采用三重化冗余配置，与常规 CT 构成差动，按串配置断路器差动失灵保护，故障时直接跳相关断路器，同时增加站间快速通信通道，实现对站断路器快速切除。此方案死区故障预期可在110ms内切除，断路器失灵故障预期可在200ms内切除。 2.采用站域失灵保护方案。采集本站多间隔电压电流信息，引入电压判据，利用故障切除后电压快速返回的特性，克服 CT 拖尾对电流判据的影响，缩短死区或者失灵保护故障判别时间，增加站间快速通信通道，实现对站断路器快速切除。此方案死区故障、断路器失灵预期能在200ms内切除。 接着论文选取了影响最小的在嵖岈变对以上两种方案进行试点。采用在配置单 CT 断路器的另一侧加装光CT死区差动保护，与常规CT构成差动及采用站域失灵保护两种方案解决此问题。 本文采用理论分析的方法，对河南电网存在断路器死区保护进行了研究，所得结果对河南电网安全运行有实际意义。

目录

第一个书签之前

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 选题背景及其意义

1.2 3/2断路器接线的保护死区对电网的危害及国内外研究现状

1.2.1 3/2断路器接线的死区对电网的危害

1.2.2 3/2断路器接线的死区保护国内外研究现状

1.3 本论文的主要工作

第2章 3/2断路器接线保护死区特征分析及解决建议

2.1 3/2断路器接线特点及优缺点

2.1.1 3/2断路器接线特点

2.1.2 3/2断路器接线优缺点

2.2 3/2断路器接线保护死区的形成及故障分析

2.3 3/2断路器接线保护死区解决建议

2.3.1 原则及要求

2.3.2 解决建议

2.4 本章小结

第3章 应对3/2断路器接线的保护死区方案与架构

3.1 应对3/2断路器接线的保护死区方案

3.1.1 应对3/2断路器接线的保护死区方案I

3.1.2 应对3/2断路器接线的保护死区方案II

3.2 应对3/2断路器接线的保护死区方案I、方案II比较

3.3 本章小结

第4章 应对3/2断路器接线的保护死区实施方法

4.1 500千伏嵖岈变概况

4.2 试点方案一加装光CT死区差动保护方案

4.2.1 加装光CT死区差动保护方案简介

4.2.2 总体实施方案

4.2.3 一次光CT方案

4.2.4 二次实施方案

4.3 试点方案二加装站域失灵保护方案

4.3.1 站域失灵保护方案简介

4.3.2 总体实施方案

4.3.3 现场实施方案

4.4 本章小结

第5章 结论与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

作者简介