基于±800kV特高壓直流輸電線路典型故障分析

張郭晶

（國網江蘇省電力公司檢修分公司特高壓交直流運檢中心，江蘇南京，210000）

基于±800kV特高壓直流輸電線路典型故障分析

張郭晶

（國網江蘇省電力公司檢修分公司特高壓交直流運檢中心，江蘇南京，210000）

隨著我國經濟建設的不斷完善，電力企業(yè)的發(fā)展越來越好，人民群眾對供電的要求逐漸增多，既要滿足供電的安全性，還要保證供電的持續(xù)性與穩(wěn)定性，給電力企業(yè)的建設增加了很多的難度?！?00kV特高壓直流輸電線路是一種新型的供電形式，憑借其輸送容量大、線路損耗低等優(yōu)勢受到了電力企業(yè)的廣泛關注。本文將針對±800kV特高壓直流輸電線路的典型故障進行分析。

±800kV特高壓輸電；直流輸電線路；故障分析

0 前言

隨著科學技術的不斷完善，電力企業(yè)在發(fā)展過程中也結合先進的信息技術，對企業(yè)的建設模式進行了調整，直流輸電線路又再一次的回到了人們的視野中，在交直流轉換技術的帶領下，我國±800kV特高壓直流輸電線路的研究取得了突破性的進展，在電力企業(yè)中的應用越來越廣泛。不僅能夠為我國的遠距離、大規(guī)模供電提供基本保障，還為我國特高壓直流輸電線路的研究積累了很多的經驗。

1 ±800kV特高壓直流輸電線路的優(yōu)勢

±800kV特高壓直流輸電線路與一般的輸電線路相比，其穩(wěn)定性、安全性、經濟性都有一定程度的提升，憑借其輸送容量大、線路損耗低、傳輸距離長、覆蓋范圍廣的特征，在電力企業(yè)中受到了廣泛的應用。一般情況下，±800kV特高壓直流工程經濟輸電范圍在1400km到2500km，單位走廊輸電能力高，供電的效率有所提升。

2 ±800kV特高壓直流輸電線路故障分析

±800kV特高壓直流輸電線路的故障類型主要有兩種，一種是極-極故障，另一種是極-地故障，極-地故障中又分為兩種，一種是正極線路接地故障，另一種是負極線路接地故障。本文將針對±800kV特高壓直流輸電線路的正極與負極進行分析，了解不同級別的區(qū)內與區(qū)外故障。

2.1 ±800kV特高壓直流輸電線路的區(qū)內故障

(1)正極線路故障

假設±800kV特高壓直流輸電線路的長度為L，±800kV特高壓直流輸電線路L與整流站之間的距離為Xkm，在Xkm處發(fā)生了極-地故障，故障點為F[2]。在故障點F處增加一個負的電壓源就相當于故障分量附加電路，其幅值與故障前F點的電壓幅值相等，但是電流方向相反。

(2)負極線路故障

假設±800kV特高壓直流輸電線路的長度為L，±800kV特高壓直流輸電線路L與整流站之間的距離為Xkm，在Xkm處發(fā)生了極-地故障，故障點為F。在故障點F處增加一個正的直流電壓源就相當于故障分量附加電路，其幅值與故障前F點的電壓幅值相等，但是極性與故障點F的電壓相反。

(3)直流輸電線極-極故障

假設±800kV特高壓直流輸電線路的長度為L，±800kV特高壓直流輸電線路L與整流站之間的距離為Xkm，在Xkm處發(fā)生了極-極故障，故障點為F。在正極與負極線路之間疊加一個負的電壓源就相當于故障分量附加電路，其幅值與故障前F點的正極與負極之間的電壓差相等，但是極性與故障點F的電壓極性相反。

綜上分析可知，只要±800kV特高壓直流輸電線路發(fā)生故障，不管是正極線路故障還是負極線路故障，或者是兩級線路故障，同級線路兩端的功率都變化成了負值。

2.2 ±800kV特高壓直流輸電線路的區(qū)外故障

±800kV特高壓直流輸電線路的區(qū)外故障主要有兩種，一種是直流側區(qū)外故障，另一種是交流系統(tǒng)故障，當±800kV特高壓直流輸電線路發(fā)生區(qū)外故障的時候，要從正極線路區(qū)外故障和負極線路區(qū)外故障兩個方面進行分析。

(1)正極線路區(qū)外故障正極線路區(qū)外故障從兩個方面進行分析，一方面是整流站側區(qū)外故障，另一方面是逆變站側區(qū)外故障。當±800kV特高壓直流輸電線路發(fā)生整流站側區(qū)外故障的時候，在故障點F處增加一個負的電壓源就相當于故障分量附加電路，其幅值與故障前F點的電壓幅值相等，但是極性發(fā)生了改變，與發(fā)生故障之前是相反的。當±800kV特高壓直流輸電線路發(fā)生逆變站側區(qū)外故障的時候，正極線路與逆變站之間會發(fā)生極-地故障。

(2)負極線路區(qū)外故障

負極線路區(qū)外故障也是成整流站側區(qū)外故障和逆變站側區(qū)外故障。當±800kV特高壓直流輸電線路發(fā)生負極線路區(qū)外故障的時候，在故障點F處增加一個正的直流電壓源就相當于故障分量附加電路，其幅值與故障前F點的電壓幅值相等，但是極性發(fā)生了改變，與發(fā)生故障之前的極性相反。故障類型為極-地故障?！?00kV特高壓直流輸電線路發(fā)生逆變站側區(qū)外故障的時候，負極線路與逆變站之間也是極-地故障。

由此可見，當±800kV特高壓直流輸電線路發(fā)生區(qū)外故障的時候，兩端換流站檢測到的暫態(tài)能量是一端為正、一端為負。

3 結論

綜上分析可知，近幾年來，我國電力企業(yè)的發(fā)展非常迅速，在±800kV特高壓直流輸電線路方面的研究力度逐漸增強，人們群眾對供電的要求越來越多，電力企業(yè)只有不斷的擴大線路的容量與規(guī)模，盡可能的滿足來自社會、群眾各方面的需求，在不影響供電安全性、持續(xù)性的前提下，提升供電的經濟性。

[1]劉可真,束洪春,于繼來,田鑫萃,駱逍.±800kV特高壓直流輸電線路故障定位小波能量譜神經網絡識別法[J].電力自動化設備,2014,04:141-147+154.

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[3]李京.±1100kV特高壓直流輸電系統(tǒng)的過電壓與絕緣配合研究[D].華北電力大學,2015.

[4]周浩,李濟沅,王東舉,邱玉婷,李莎,韓雨川.±800kV特高壓直流輸電線路單極接地故障過電壓產生機理及影響因素[J/OL].電力自動化設備,2016(04).http://www.cnki.net/ kcms/detail/10.16081/j.issn.1006-6047.2016.04.001. html

Analysis of typical faults of HVDC transmission lines based on 800kV

Zhang Guojing
（State Grid Jiangsu electric power company maintenance branch UHV AC and DC Inspection Center,Nanjing Jiangsu，210000）

With China's economic development continues to improve,more and better development of electric power enterprises,the people's demand for power supply gradually increased,not only to meet the power supply safety,but also to ensure the continuity and stability of the power supply,for the construction of electric power enterprises increased a lot of difficulty.800kV extra high voltage direct current transmission line is a new type of power supply,which is widely concerned by the power enterprise because of its large capacity and low power consumption.In this paper,the typical faults of 800kV - / - UHV DC transmission lines are analyzed.

800kV extra high voltage transmission;DC transmission line;fault analysis