酒泉±800kV换流站电气设备故障时过电压水平及限制措施研究

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换流站是特高压直流输电工程的心脏,而换流站的过电压水平是特高压直流输电工程的关键性技术之一,并直接关系到特高压直流输电工程的成本和造价。因此,研究换流站的过电压水平,对换流站内的设施或设备的设计、选型、制造、试验具有重要的指导意义,而且对整个特高压直流输电工程的经济效益也具有重要的意义。迄今为止,国内外关于±800kV特高压直流系统换流站的研究较多,研究成果也较多,但考虑到目前±800kV电压等级依然是我国特高压直流输电工程的主流,因此对±800kV特高压直流系统换流站的过电压水平展开深入研究很有必要。  本文基于直流系统换流站的过电压传递理论,以酒泉±800kV直流输电系统换流站为研究对象,进行了详细建模,分析了换流站交流侧和直流侧发生典型故障情况时,系统的过电压情况。结果显示:对于换流站交流侧,当其逆变侧发生切交流滤波器时,系统的过电压水平较高,并持续振荡;当其整流侧发生交流滤波器三相接地故障时,系统的过电压水平高于单相接地故障情况,并持续振荡。对于换流站直流侧,当其逆变侧发生甩负荷时,系统的过电压水平最高。总体而言,对于换流站交流侧发生故障的情况,其整流侧发生故障时,系统的过电压水平更高;而对于换流站直流侧发生故障的情况,其逆变侧发生故障时,系统的过电压水平更高,经分析,造成该差异的因素可能是该换流站整流系统和逆变系统控制方式的不同。最后,本文结合换流站的过电压水平,给出了该换流站的避雷器布置方案和参数选取,为深入研究直流系统换流站的过电压水平及绝缘配合问题提供了一定的数据支撑。
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