【摘 要】
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由于直流输电工程的大规模应用和输电走廊的限制,交流和直流线路在设计与建设中不可避免地会出现交叉跨越的情况,容易发生交-直流碰线故障。近年来恶劣天气频发,交-直流碰线
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由于直流输电工程的大规模应用和输电走廊的限制,交流和直流线路在设计与建设中不可避免地会出现交叉跨越的情况,容易发生交-直流碰线故障。近年来恶劣天气频发,交-直流碰线故障发生几率随之增大。发生交-直流碰线故障后,交流线路和直流线路之间存在直接的电气连接点,系统之间相互影响,呈现出区别于传统交流短路的故障特征,可能会对现有的交流线路继电保护和故障测距产生影响。本文主要针对交-直流碰线故障展开深入研究,首先基于±500kV天广直流输电工程,搭建含有交-直流交叉跨越输电线路的交直流互联电力系统,并在不同系统状态和故障情况下对故障后换流阀的导通状态进行分析,从而找出交-直流碰线故障的交流短路通路,计及故障暂态过程中直流控制与保护快速动作及单极闭锁情况,进一步对交-直流碰线短路故障特性进行详细分析;随后,在故障特性分析的基础上,针对现有交流输电线路所采用的主要保护原理,包括距离保护、零序电流保护和纵联差动保护,深入研究了交流线路继电保护在交-直流碰线故障下的适应性,并利用PSCAD/EMTDC对保护的动作特性进行了详细的仿真分析,验证了理论分析的正确性;最后,本文考虑系统发生交-直流碰线故障后暂态非周期分量对故障测距算法的影响,探讨了交流线路故障测距法在交-直流碰线故障下的适应性。基于PSCAD/EMTDC进行了大量的仿真验证,结果表明故障测距频域法不适用于交-直流碰线故障,而时域法可以对交-直流碰线故障进行准确测距。
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