直流输电中的过电压及其防护

合集下载

直流输电系统的保护

2. 直流系统保护组
（1）直流欠电压保护:直流系统的后备保护；保护通过测量直流电压或直流电流，并结合触发角α，检测直流线路上的低电压故障。
（2）线路开路试验监测：检测线路开路试验期间，本站直流场和直流线路的接地故障；工作原理是：如果直流电流超过一预先设置值或者直流电压没有按预期地上升，表明有接地故障发生。当交流侧电流过大时，保护也会动作。保护动作闭锁换流器。
选择性
直流系统保护分区配置，每个区域或设备至少有一个选择性强的主保护，便于故障识别；
可以根据需要退出和投入部分保护功能，而不影响系统安全运行；
单极部分的故障引起保护动作，不应造成双极停运；仅在站内直接接地双极运行方式时，某一极故障才必须停运双极，以避免较大的电流流过站接地网；
任何区域或设备发生故障，直流保护系统中仅最先动作的保护功能作用；本极的关于极或双极部分的保护无权停运另外的极；
(2) 大触发角监视：检查和限制主回路设备在大触发角运行时所受的应力。用大角度监测功能，计算因特殊要求增加触发角和关断角时，在主回路设备上增加的应力。大角度保护根据阀阻尼电路、阀避雷器和阀内电抗器的理论模型计算换流器最大允许的功率损耗。当大角度运行时，如果超过晶闸管的功率损耗限制值，同时具有较高的Udi0，大角度监测将在一定延时后，向分接开关发出降低Udi0的指令，并给出告警信号。若晶闸管阀上的应力进一步增加，大角度监测在一定延时后闭锁换流器。
时，换流器交流侧电流大于直流侧电流的故障现象作为保护的判据。动作策略:快速地检测故障并且不投旁通对，立即闭锁换流器。（2）换相失败保护保护目的:减少因交流电网扰动和其它异常换相条件造成的逆变器换相失
败次数；保证直流系统设备的安全。工作原理:根据交流侧电流大幅度降低，同时直流侧电流大幅度增加的故

HVDC过电压

雷电过电压直流输电系统中的过电压内部过电压
2
• 直流输电系统中的雷电过电压的产生机理、影响因素、防护措施均与交流电力系统中的雷电过电压没有显著差别。 • 直流输电系统中的内部过电压种类繁多、波形复杂、产生机理各异、与交流电力系统中的内部过电压差别很大。从出现频度、幅值（倍数）、对绝缘水平的影响等方面考虑，最重要的内部过电压应为上面带★号的几种。 • 由于系统构成和运行条件均具有一系列与交流输电系统不同的特点，直流输电系统（线路和换流站）的绝缘配合亦与交流系统有相当大的差别，需要建立新的概念和方法。
8
3. 换流站的防雷保护
交流变电站的过电压防护重点对象是主变压器，而在换流站内，由于换流阀价格昂贵，而且对速变型过电压（例如雷电过电压）特别敏感，其冲击系数β≈1.0，因而成为过电压防护的重点和难点。换流站一般也采用避雷针对直击雷进行防护，但雷电过电压仍可从交、直流线路入侵换流站，不过条件要比交流变电站有利得多。
19
5.3 限压装置
HVDC系统限压装置曾经历三个发展阶段： ——直流避雷器问世之前（1966年以前）； ——直流SiC避雷器研制成功之后（1966年以后）； ——金属氧化物避雷器（MOA）问世后（1973年以后）。 5.3.1 保护间隙保护间隙结构简单、价格便宜、坚固、几乎具有无限的通流能力，但是它的放电电压不稳定，而且没有自灭弧能力。在现代直流避雷器问世以前，某些早期的直流输电工程曾采用它作为主要的保护装置，虽然它没有自灭弧能力，但只要有完善的控制调节系统与之配合，它的动作并不至于造成停电事故。 5.3.2 直流避雷器运行条件的特点直流避雷器的运行条件和工作原理与交流避雷器有很大的差别，这主要是交流避雷器有电流经过自然零值的时机可利用来切断续流，而直流避雷器没有电流自然过零的时机可资利用，只能依靠磁吹使火花间隙中的电弧拉长、冷却，以提高其电弧电阻与电弧电压，采取强制形成电流零值的灭弧方式。由于直流系统中电流不过零，电压中含有高次谐波，再加上直流输电线路很长或接有较长的电缆段，所以直流避雷器的负担是很重的。

特高压直流输电内过电压的几个技术问题

特高压直流输电内过电压的几个技术问题朱艺颖，蒋卫平，吴娅妮, 吴子平(中国电力科学研究院，北京市海淀区 100192)摘要：基于金沙江一期向家坝—南汇±800 kV直流输电工程的具体参数，利用电磁暂态计算软件EMTP-RV，针对特高压直流输电内过电压的几个技术问题进行了详细的仿真计算和分析总结，并对高压直流输电内过电压的研究方法提出了可行性建议。

研究结果表明，高压直流输电系统控制保护动作时序对内过电压影响较大，在研究高压直流输电系统的内过电压时，应尽可能模拟实际直流输电系统控制保护的动作时序，以确保仿真结果更加接近实际系统。

关键词：内过电压；直流输电；控制保护0 引言电力系统内过电压是指由于电力系统故障和/或开关操作引起电网中电磁能量的转化，从而造成瞬时或持续时间较长的高于电网额定允许电压并对电气装置造成潜在威胁的电压升高。

电力系统内过电压是发展高压、超高压及特高压电网所必须研究的重要课题，它既影响变压器、断路器、输电线路等电力设备绝缘强度的合理设计，还直接关系到电力系统能否安全可靠运行[1-3]。

内过电压分为操作过电压和暂时过电压两大类。

故障或操作时瞬间发生的过渡过程过电压称为操作过电压，其持续时间一般在几十毫秒之内。

操作过电压结束后出现持续时间大于0.1ms至数秒甚至持续时间更长的过电压称为暂时过电压，暂时过电压又分为工频过电压和谐振过电压[3-5]。

高压直流输电的一个显著特点是可以通过快速调节两端换流器的触发角，控制直流系统的电压和电流，并将故障对设备的影响降到最低，即直流输电系统的性能极大地依赖于控制系统[6-8]。

由于直流输电控制保护系统在故障或操作发生后几毫秒内即能动作，研究直流系统的内过电压时，应考虑控制保护的动作特性。

引起直流输电系统操作过电压的操作或故障一般包括投入和重新投入交流滤波器或并联电容器以及清除交直流侧对地故障、换流器内部短路故障等[9-10]。

本文结合±800 kV向家坝—上海直流输电工程，仿真计算模型中采用实际工程的具体参数，采用电磁暂态计算软件EMTP-RV[11]，针对几个典型故障形式下的过电压，模拟了不同的控制保护特性，不同的避雷器布置方式，并对仿真计算结果进行了对比分析。

地铁直流牵引供电系统过电压保护与绝缘配置

地铁直流牵引供电系统过电压保护与绝缘配置发布时间：2021-12-21T07:17:44.619Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第15期作者：吴俊霞[导读] 随着地铁系统的快速发展，直流牵引供电系统的应用越来越广泛，开发性能优良、可靠的直流保护十分迫切。

深圳地铁运营集团有限公司广东.深圳 518000摘要：随着地铁系统的快速发展，直流牵引供电系统的应用越来越广泛，开发性能优良、可靠的直流保护十分迫切。

文章详细介绍了地铁直流牵引供电系统中使用的几种直流同轴电缆保护方法。

组合跳闸保护、重合保护、结构保护的基本保护原理，以及如何根据电流增量的准确测量区分常见故障情况和所有正常运行情况，并为地铁配备同轴电缆保护装置给出理论依据。

关键词：地铁;直流牵引;供电;过电压保护;绝缘引言：地铁直流牵引系统架构的保护是供电系统保护的重点保护，框架保护动作后，共12个断路器跳闸：直流断路器6个，本所高压35kV整流机组两个断路器，以及联跳两邻站4个直流馈线断路器。

断路器在结构保护动作后不易重合，会造成接触网大面积停电，危及运营。

因此，结构保护的正确动作对于整个牵引供电系统非常重要。

钢轨电位限制装置用于监测钢轨电压、限制钢轨电压，保护生命安全。

1、直流牵引系统保护配置原则对于不同的地铁牵引供电系统，直流牵引系统的保护设备很可能不同，但保护效果是一样的。

只要能满足保护要求，为保证供电系统可靠，系统应尽量避免一些保护。

由于防护用品的过度提供，一方面会扩大系统项目的投入，另一方面会提高保护配合难度。

对于采用第三接触轨供电系统方式的地铁供电系统，由于供电系统电压为1500V，供电系统之间的距离较短，但回路电阻较大，短路容量比较小，存在短路容量与列车牵引负载电流难以区分的情况。

由于最初的直流电源保护系统缺乏具有可用性能的保护设备，一般只提供电流和过流保护装置来断开常见故障，保护的效果通常并不理想。

为了更好地处理上述问题，一种方法是改进直流多路跳线的保护。

高压直流输电过电压与绝缘配合——避雷器选取

目前国内外对换流站过电压的研究主要考虑以下内容：来自换流站交流侧过电压、来自换流站直流侧过电压、来自直流线路过电压。

其中，每种过电压又可以分为暂时过电压、操作过电压、雷电过电压。

±800kV 特高压直流避雷器与±500kV 直流工程直流避雷器相比，前者对避雷器的通流容量要求更大，需要采用多柱式避雷器或分立避雷器并联连接方式（多用于操作冲击过电压所致的放电电流的限制），以提高避雷器对较高能量的吸收能力，这样才能满足避雷器的能量和保护水平的要求，因此对避雷器放电电流分配的均匀性要求很高，但同时也加大了避雷器的制造难度。

绝缘水平的确定基于确定的保护水平以及选择足够的安全裕度。

此外，作为其他的保护措施，±800kV 特高压换流站中的平波电抗器采用分别布置在直流极线和中性母线上的安装方式，这样不仅降低了中性母线对地绝缘的成本，而且降低了高电位12 脉动换流阀各点的纹波电压峰值，相比于 500kV 直流输电工程中平波电抗器全部装在直流极线的方案，使得选择安装于换流变压器阀侧避雷器（保护高电压换流变压器阀侧绕组）的参考电压降低，从而降低了该点避雷器保护水平，也降低了高电位 12 脉动换流器各点的绝缘水平。

金属氧化物避雷器（MOA）在运行使用过程中要承受长期工作电压和各种瞬时过电压应力，因此在确定MOA性能参数时，首先应保证MOA在长期工作电压下的老化性能不会引起其电气性能的裂化或自身的损坏，所以MOA 的持续运行电压峰值 (CCOV) 和尖峰持续运行电压峰值 (PCOV) 必须高于所安装处的系统最高运行电压峰值(考虑叠加的谐波和高频暂态)。

从绝缘配合来说当然是MOA保护水平越低越好，但是MOA保护水平取的过低会使其吸收的能量过大，即需要的MOA数量或体积非常大，这势必给MOA制造带来困难，也增加MOA制造成本。

因此，选择MOA 额定电压(交流侧)或参考电压 U。

(直流侧)时，亦需要综合考虑其冲击保护水平和能耗等因素。

HVDC-Ch7-直流输电系统主要保护的配置

7.2 换流站直流侧配置的主要保护
直流谐波保护通过对直流电流中的异常谐波，主要是工频和二次谐波进行检测，超过整定允许值并长达预定时间后，启动保护程序停运直流系统。主要针对交流系统故障、换相失败、或换流阀的触发失灵等故障。
7.2 换流站直流侧配置的主要保护
换流站接地网保护通常对换流站内接地网的电压和流入接地网的电流进行检测，如果发生过电压或过电流则启动相应的停运直流系统的保护程序。当直流系统为双极平衡运行工况时，直流接地网过电流保护动作应使直流系统双极停运，以避免造成更大的过电流流入而损坏站内接地系统。
7.2 换流站直流侧配置的主要保护
换流器的辅助设备，如阀冷却系统、阀控制及其辅助电源系统，以及测量系统等都是十分重要的，工程中通常均需双重化配置，并配有性能良好的监测、故障自检报警和主备设备的切换逻辑。
7.2 换流站直流侧配置的主要保护
极中性母线保护通过检测换流阀中性母线侧电流、直流滤波器电流以及流入接地极引线的电流并比较它们的差值，可以对中性母线或连接于中性母线的相关设备（如滤波器或电容器）的接地故障设置极中性母线差动保护。根据阀中性母线侧直流电压和直流电流的监测，可以判断极中性母线的开路故障并采取停运直流系统的保护措施。
直流电压略有上升或下降直流电压下降所在阀的健全元件所受电压增大交流电流激增，直流电压下降交流电流激增，直流电压下降为0
7 直流输电系统主要保护的配置
保护措施的基本手段： ➢ 急速改变制极脉冲 ➢ 投入旁通阀或旁通对 ➢ 投入旁通刀闸 ➢ 交流短路器跳闸 ➢ 自动再起动
7.1 直流输电系统保护的特性要求
➢ 快速性、灵敏性、选择性和可靠性 ➢ 抗电磁干扰和抗暂态谐波干扰性能 ➢ 双极系统中两个单极的保护必须完全独立 ➢ 多重化配置，并具很强的软、硬件自检功能

电力系统对各种电压等级线路保护的配置要求

电力系统对各种电压等级线路保护的配置要求电力系统的线路保护是保障电网安全运行的重要组成部分，对各种电压等级的线路都有相应的配置要求。

下面将从四个方面详细介绍。

一、高压输电线路保护配置要求：高压输电线路是电力系统的重要组成部分，其保护配置要求主要包括以下几个方面：1.过载保护：对于高压输电线路，必须设置过载保护，以防止电流过大损坏线路设备。

常见的过载保护装置有电流保护装置、热继电器等。

2.短路保护：高压输电线路在发生短路故障时，必须能够迅速切除故障电路，以防止电流过大对设备和人身安全造成威胁。

短路保护装置包括短路保护继电器、跳闸器等。

3.接地保护：高压输电线路的设备和绝缘体故障时，可能会导致接地电流过大，对设备造成损坏。

因此，必须设置接地保护，迅速切除故障电路。

接地保护装置主要有接地保护继电器、接地刀闸等。

4.过电压保护：在雷电等过电压情况下，高压输电线路必须能够承受一定的过电压，同时需要设置过电压保护装置，及时切除故障电路。

常见的过电压保护装置有避雷器、过电压继电器等。

二、中压配电线路保护配置要求：中压配电线路是将高压输电线路的电能供应到终端用户的环节，其保护配置要求如下：1.过载保护：中压配电线路需要设置过载保护装置，以防止电流过大损坏线路设备。

常见的保护装置有电流保护装置、热继电器等。

2.短路保护：中压配电线路在发生短路故障时，需要迅速切除故障电路，以防止电流过大造成设备和人身安全事故。

常见的短路保护装置有短路保护继电器、跳闸器等。

3.接地保护：中压配电线路的设备和绝缘体故障时，可能会导致接地电流过大，对设备造成损坏。

因此，中压配电线路需要设置接地保护装置，及时切除故障电路。

常见的接地保护装置有接地保护继电器、接地刀闸等。

4.过电压保护：中压配电线路在雷电等过电压情况下，需要承受一定的过电压，并设置相应的过电压保护装置，及时切除故障电路。

常见的过电压保护装置有避雷器、过电压继电器等。

三、低压配电线路保护配置要求：低压配电线路一般是从变压器到用户的电缆、线缆等，其保护配置要求如下：1.过载保护：低压配电线路需要设置过载保护装置，以防止电流过大损坏线路设备。

5蒋卫平--直流输电系统内过电压及其限制措施20130725

直流输电系统内过电压及其限制措施一、直流输电系统的内过电压直流输电系统的内过电压是由换流站两侧交流和直流系统各种操作或故障引起的，包括暂时过电压和操作过电压，前者持续时间为几个到几百个工频周波，后者最高幅值一般仅持续半个工频周波，而后迅速衰减。

除操作或故障的种类外，直流系统结构、避雷器配置方式及保护水平、直流控制保护动作时序、直流输送功率等因素亦会影响直流系统的过电压幅值、波形和持续时间。

此外，换流站交流侧过电压不但决定了交流侧过电压保护水平和绝缘水平，且由换流变压器按变比传递到换流器作用在阀和阀避雷器上，并通过导通换流阀在直流侧产生过电压，从而影响直流侧的绝缘配合。

对于一个完整单极采用多个12脉动换流器串联连接结构的特高压直流输电系统，内过电压可能成为控制设备绝缘水平的主要因素；换流站与线路杆塔长空气间隙绝缘性能的饱和特性、高海拔及电气设备制造等因素，对特高压直流输电工程的内过电压限制及保护措施提出了更高的要求。

二、换流站避雷器的配置和参数过电压因产生机理不同分为内过电压和雷电过电压。

通过在换流站安装避雷器，限制作用在电气设备上的过电压，并由此确定其雷电和操作冲击绝缘水平及换流站空气间隙距离。

特高压直流系统的额定运行电压远高于超高压直流系统，故换流站电气设备的绝缘水平要比常规直流工程更高。

由于设备制造体积和运输条件的制约，希望尽可能降低其冲击绝缘水平，所以对换流站避雷器的配置、参数和限制设备的过电压水平提出了更高要求。

目前，特高压直流换流站和常规直流一样，过电压保护全部采用金属氧化物避雷器，因此其配置方式及参数对特高压直流输电工程的绝缘配合和工程造价起着非常重要的作用。

1. 避雷器的配置在特高压直流换流站中，避雷器的种类较多，配置较复杂。

避雷器的布置方式和安装位置是根据主要电气设备的布置方式及其过电压保护的需要确定的，根据安装位置和保护对象可分为交流避雷器、换流器避雷器、直流极线避雷器、中性母线避雷器和直流滤波器避雷器等。

什么是过电压-过电压类别有哪些-电力系统过电压分类

什么是过电压?过电压类别有哪些?电力系统过电压分类过电压这块在系统设计中比较重要，特别是500kV电压等级以上设计，但是由于专业性比较强，对其理解也是基于参与工程的过电压专题以及EMTP过电压计算的一个课题，对这块也做一个总结。

一、何谓过电压所谓过电压，是指电力系统在特定条件下所出现的超过工作电压的异常电压升高，属于电力系统中的一种电磁扰动现象。

电工设备的绝缘长期耐受着工作电压，同时还必须能够承受一定幅度的过电压，这样才能保证电力系统安全可靠地运行。

研究各种过电压的起因，预测其幅值，并采取措施加以限制，是确定电力系统绝缘配合的前提，对于电工设备制造和电力系统运行都具有重要意义。

过电压分两类，外过电压和内过电压。

外过电压又称雷电过电压、大气过电压。

由大气中的雷云对地面放电而引起的。

内过电压是电力系统内部运行方式发生改变而引起的过电压，分为工频过电压、操作过电压和谐振过电压。

个人涉及的一般都是内过电压分析，外过电压也会尝试稍作总结。

二、工频过电压工频过电压指系统中由线路空载、不对称接地故障和甩负荷引起的的频率等于工频（50Hz）或接近工频的过电压。

主要是三类原因：1.空载长线路的电容效应；2.不对称短路引起的非故障相电压升高；3.甩负荷引起的工频电压升高。

其中1和3经常结合在一起造成过电压。

实际计算过程中，与线路长短、短路容量、有无并联电抗器、故障前负荷都有关系。

为何讨论工频过电压？直接影响操作过电压的幅值持续时间长的工频电压升高仍可能危及设备的安全运行（油纸绝缘局放、绝缘子污闪、电晕等）在超高压系统中，为降低电气设备绝缘水平，不但要对工频电压升高的数值予以限制，对持续时间也给予规定（母线侧1.3pu，线路侧1.4pu，时间一般为1min）决定避雷器额定电压（灭弧电压）的重要依据（3、6、l0kV系统工频电压升高可达系统最高运行线电压的1.1倍，称为110％避雷器；35~60kV系统为100％避雷器；110、220kV 系统为80％避雷器；330kV及以上系统，分为电站型避雷器（即80％避雷器）及线路型避雷器（即90％避雷器）两种）工频过电压的幅值、持续时间与出现的机率对设备的影响及避雷器的选用应该说是非常重要的，但是现在广泛采用了不带间隙的氧化锌避雷器，由于有一定热容级，选择其额定电压时，工频过电压只是条件之一，不仅决定于工频过电压的幅值、而且决定于其持续时间，但由于我国这块持续时间与几率比较低（单相重合闸，一般不超过0.5S-1S），所以工频过电压可能已不是选择氧化锌避雷器额定电压的关健条件。

电力系统过电压保护原理及防护措施

电力系统过电压保护原理及防护措施摘要：在电力系统的运行中，过电压是一种电磁扰动现象，电力系统中具有分布参数的电路元件主要有架空输电线路、变压器、电缆线路、旋转电机的绕组以及母线。

如果线路系统内部出现了误操作或者运行故障、遭到雷击等情况，系统中就会出现电磁暂态的情况，这种情况下就会出现一定程度的过电压。

在电力系统的正常运行中，对于导致过电压出现的原因以及对其副值的预测和相关限制措施的研究是相当重要的，只有这样才能使电力系统的设备安全得到有效的保证。

本文主要对电力系统中过电压保护的原理进行阐述，并且就如何有效的实现对过电压设备的保护，防止出现过电压的相关措施提出相关的建议。

关键词：电力系统；电压保护原理；防护措施电力系统中的过电压保护是对提高电气设备安全性能的一种重要措施，在实际的电力系统的运行中，一旦电压超出最大值，受控设备就会将电压降低或者断开电源，从而有效的实现对电气设备的保护。

在当前电力系统电器以及设备不断更新和发展的过程中，过电压对电器元件的影响越来越大，由于过电压导致的安全问题也越来越多，供电企业为了确保电力系统运行的安全性和稳定性，就需要不断的强化对过电压的保护性能，提高电力系统的电力技术。

下面具体对电力系统的过电压原理和防护措施进行分析。

一、简述电力系统的过电压保护原理在电力系统的运行中，配电线路中的设备和元件相对比较多，主要有旋转电机的绕组、架空输电线路、母线、变压器以及电缆线路等，如果线路受到雷击的影响，就会对元件和线路造成损害，同时还会使限制各个元件功能的发挥，如果在遭受雷击以后不能对其采取有效的保护措施，那么一些设备要想避免造成雷击，就需要进行避雷针的安装，但是在大型的电力系统中，需要安装避雷针的数量就会增加，这样就会直接导致电力系统运行成本的增加，但是相应的运行效果和平时的维护管理质量也难以得到保障，这种情况下就会使电力系统的安全可靠运行得不到保证。

通过上述分析可以看出，在电力系统的运行中，影响其安全运行的最重要的因素就是雷击问题，那么要对其实施有效的保护，就需要从防雷击入手。

直流输电系统中的过电压及其保护

直流输电系统中的过电压及其保护作者：石冰玉薛玉翠来源：《中国科技博览》2013年第08期[摘要]在输电技术的发展史上，最初出现的工程就是用直流来输电的，虽然会有一些弊端，但是直流输电系统输电所仍有不可替代的作用和优点。

时至今日，直流输电系统便的愈发重要，而在此为了便于研究直流输电系统中的过电压，将直流系统中的过电压分为雷电过电压和内部过电压两大类来分析。

[关键词]雷电过电压内部过电压过电压保护绝缘中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）08-271-01直流输电系统中的过电压保护具有很大的意义，它的好坏影响着工程的正常运行和运行设备的安全。

如果系统中少了过电压保护，造成的后果将不堪设想。

下面我们来看一下主要的两类过电压及其保护措施。

1 防雷保护系统1 如何做能减少直流架空线上的保护雷击引起绝缘闪络并建弧后，不会存在断路器跳闸问题，定电流调节器的存在使直流线路故障电流的增大很小，在控制调节器的作用下，自动快速地完成降压、去能、灭弧、再启动等程序，消除故障，迅速恢复，不会造成什么不利后果（为提高再启动的成功率在，还可以采用“多次自动再起动”或“降压再起动”）。

期间，只要在架空线路去能以后保证有一段无电压时间，让弧柱充分游离而恢复其绝缘强度即可。

直流线路发生雷击闪烁的后果也不像交流那么严重，因此主要注意下三点就能很好的避免：（1）工作电压的影响问题（2）建弧率问题。

因为直流线路的工作电压与故障电流都没有过零现象，所以冲击闪络一般均导致建弧。

（3）雷击引起的双极闪络率的验算问题2 进入换流站的雷击产生的过电压此电压波在直流架空线路的传播，最后将传到换流站。

换流站也装有避雷针针对直接雷击进行防护。

沿直流线路传播的雷电波到达装有电容器组的终端机站时，将引起衰减振荡型过电压。

从直流线路侵入换流站的雷电过电压是穿过平波电抗器进来的。

通常在直流架空线路的进线段装有避雷线，和直流线路避雷器相配合，可将入侵过电压的幅值与陡度限制到对换流站设备无害的程度。

高压直流输电线路的继电保护技术

高压直流输电线路的继电保护技术随着电力系统的发展，高压直流输电技术在电力传输领域中越来越得到重视和应用。

在高压直流输电过程中，若发生故障，可能会导致输电线路被烧毁，影响电力可靠供应。

因此，高压直流输电线路的继电保护技术对于确保电力系统的运行安全、可靠至关重要。

一种是直流线路上各脉冲节点之间设置的继电保护。

另一种是直流输电线路各端（即换流变电站）所设置的线路保护与继电保护。

在高压直流输电线路的继电保护中，对于直流电网上的各种误操作和故障，需要采用不同的继电保护原理来进行控制和保护。

例如，对于高压直流输电线路上的短路故障，在电流突变的条件下，必须采用快速动作保护，以保护输电线路的安全运行。

1.1 直流差动保护直流差动保护是指保护两个贮能电感器之间的直流线路中的电器设备和电气连接元件。

其原理是通过比对保护区两端的电压、电流的差异来判断是否存在故障，若差异大于预定值则判定为故障，出现故障时，保护系统会动作，保护被保护区域。

直流过电压保护是指当直流线路运行时，由于电压升高的原因而引起的过电压，通常采用过电压保护来控制，保证过电压不会对直流线路产生破坏性影响。

直流电流保护是指在直流输电线路上，通过监测电线路中的电流变化，比较设定值和实际电流的大小，当监测到电流超过设定值时，保护系统会自动动作，对设备进行停机保护，以防止直流线路发生过载或短路。

直流接地保护是指当直流线路上出现漏电故障时，保持系统的稳定运行，防止漏电产生火灾或人员触电等危险，采用直流接地保护来实现。

在高压直流输电线路的继电保护中，直流输电线路各端（即换流变电站）所设置的线路保护与继电保护是非常重要的。

因为换流变电站是直流输电线路的关键设备，同时也是重要的输电节点，任何时候，其电气设备都必须处于正常工作状态，以确保直流输电线路的稳定工作。

2.1 交流线路保护作为换流变电站连接直流输电线路和交流网的重要设备，必须进行交流线路保护。

例如，当直流输电线路发生短路、过载和接地故障时，保护系统会自动进行保护控制，并及时停机，防止故障扩散。

直流输电系统中的过电压及其保护

直流输电系统中的过电压及其保护[摘要]在输电技术的发展史上，最初出现的工程就是用直流来输电的，虽然会有一些弊端，但是直流输电系统输电所仍有不可替代的作用和优点。

[关键词]雷电过电压内部过电压过电压保护绝缘中图分类号：tm 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）08-271-01直流输电系统中的过电压保护具有很大的意义，它的好坏影响着工程的正常运行和运行设备的安全。

如果系统中少了过电压保护，造成的后果将不堪设想。

下面我们来看一下主要的两类过电压及其保护措施。

期间，只要在架空线路去能以后保证有一段无电压时间，让弧柱充分游离而恢复其绝缘强度即可。

直流线路发生雷击闪烁的后果也不像交流那么严重，因此主要注意下三点就能很好的避免：（1）工作电压的影响问题（2）建弧率问题。

因为直流线路的工作电压与故障电流都没有过零现象，所以冲击闪络一般均导致建弧。

（3）雷击引起的双极闪络率的验算问题2 进入换流站的雷击产生的过电压此电压波在直流架空线路的传播，最后将传到换流站。

换流站也装有避雷针针对直接雷击进行防护。

沿直流线路传播的雷电波到达装有电容器组的终端机站时，将引起衰减振荡型过电压。

从直流线路侵入换流站的雷电过电压是穿过平波电抗器进来的。

通常在直流架空线路的进线段装有避雷线，和直流线路避雷器相配合，可将入侵过电压的幅值与陡度限制到对换流站设备无害的程度。

特高压知识问答

特高压知识问答1.特高压直流输电线路基本情况介绍问：直流输电线路有哪些基本类型?答：就其基本结构而言，直流输电线路可分为架空线路、电缆线路以及架空——电缆混合线路三种类型。

直流架空线路因其结构简单、线路造价低、走廊利用率高、运行损耗小、维护便利以及满足大容量、长距离输电要求的特点，在电网建设中得到越来越多运用。

因此直流输电线路通常采用直流架空线路，只有在架空线线路受到限制的场合才考虑采用电缆线路。

问：建设特高压直流输电线路需要研究哪些关键技术问题?答：直流架空线路与交流架空线路相比，在机械结构的设计和计算方面，并没有显著差别。

但在电气方面，则具有许多不同的特点，需要进行专门研究。

对于特高压直流输电线路的建设，尤其需要重视以下三个方面的研究：1. 电晕效应。

直流输电线路在正常运行情况下允许导线发生一定程度的电晕放电，由此将会产生电晕损失、电场效应、无线电干扰和可听噪声等，导致直流输电的运行损耗和环境影响。

特高压工程由于电压高，如果设计不当，其电晕效应可能会比超高压工程的更大。

通过对特高压直流电晕特性的研究，合理选择导线型式和绝缘子串、金具组装型式，降低电晕效应，减少运行损耗和对环境的影响。

2. 绝缘配合。

直流输电工程的绝缘配合对工程的投资和运行水平有极大影响。

由于直流输电的“静电吸尘效应”，绝缘子的积污和污闪特性与交流的有很大不同，由此引起的污秽放电比交流的更为严重，合理选择直流线路的绝缘配合对于提高运行水平非常重要。

由于特高压直流输电在世界上尚属首例，国内外现有的试验数据和研究成果十分有限，因此有必要对特高压直流输电的绝缘配合问题进行深入的研究。

3. 电磁环境影响。

采用特高压直流输电，对于实现更大范围的资源优化配置，提高输电走廊的利用率和保护环境，无疑具有十分重要的意义。

但与超高压工程相比，特高压直流输电工程具有电压高、导线大、铁塔高、单回线路走廊宽等特点，其电磁环境与±500千伏直流线路的有一定差别，由此带来的环境影响必然受到社会各界的关注。