换流变及滤波器保护
直流输电工程控制保护系统总概课件
流等)以及控制系统本身的信息进行监视。
直流控制保护系统概况
➢ 直流控制保护系统的对象:
–全换流站所有设备。
换流器 换流变压器、分接头 直流场开关/隔刀/地刀 直流滤波器 交流滤波器 交流场开关/隔刀/地刀 ……
运行人员控制系统; • 在线谐波监视; • 对辅助系统的监控(包括站用电系统的控制/监
视,以及对其它辅助系统的监视功能)等。
交、直流站控系统
–站控系统配置原则
• 采用分散式结构,按面向物理对象的原则进行 各站控子系统的设置,不同子系统之间尽可能 少的交换信息,某一对象异常不影响其它对象 功能的正确运行。
直流控制保护系统构成
1. 直流控制(极控)系统
是换流站控制系统的核心,主要功能是通过对整流侧和逆变侧触发角的 调节,实现系统要求的输送功率或输送电流。该部分主要包括每个极的 极控系统的主机、分布式现场总线和分布式I/O等设备。
2. 直流系统保护
主要包括直流极保护(换流器保护、直流场保护、直流线路保护、以及 接地极引线保护)、换流变保护、直流滤波器保护、交流滤波器保护。
主机一
25
26
27
28
29 +3B29
30
主机二
31
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36
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38 +3B37
端子排
39
40
直流系统保护
➢ 换流变压器保护构成
➢ 换流变压器保护RCS-977采用独立 装置实现
换流站直流控制保护系统隐患排查分析
个接 点 分别 进 入 三 套 保 护 主 机 , 电 流量 I D N C测
4 结 语
分 析 了奉 贤 换 流 站 直 流 控 制 保 护 系 统 中 测 量
量 回路 独 立配 置 。
3 . 3 . 2 奉 贤站 U D N测量故障未 闭锁直 流过 电压
保 护
3 . 3 . 2 . 1 隐患描 述 直 流 过 电 压 保 护 其 中一 个 判 据 为 U D L>
DCO/ P M EA S OK 电力系统 自动化 , 2 0 1 2 , 2 0 ( 3 6 ) : 1 1 8 — 1 2 1 . [ 4 ] 王明新 , 谢 国平. 高压直流输 电开路实验原理的探讨[ J ] . 电网
技术 , 2 0 0 4, 2 2 ( 2 8 ) : l l—l 5 .
直 流 过 电压 保 护 通 过 采 集 极 母 线 直 流 分 压 器 电压 量 U D L 、 极 中性 线 直 流 分 压 器 电压 量 U D N 以 及 电流量 I D N C来 判断 , U D L 、 U D N测 量 回路 都通 过
一
图 7 整改后的 D C OV P _ MEA S _ OK 逻辑图
[ 6 ] 张勇, 陈强. 用于无损检测的 电磁超声换能器研究进展[ J ] . 无 损检测 , 2 0 0 4, 2 6 ( 6 ) : 2 7 5— 2 7 9 .
2 )这 种检测 方 法对工 件 表面条 件要 求低 , 不 必 进 行表 面清 理 、 打磨 , 检 测 过 程不 用 耦 合 剂 耦 合 , 操 作 方便 , 工作 效率 高 , 检测 灵敏 度高 。
Ac a d e mi c Pu b l i s h e m, 2 0 0 3 .
换流站的主要设备及作用
换流站的主要设备及作用换流站主要设备包括变压器、换流变流器、断路器、电容器、滤波器等。
这些设备的作用是将来自交流电源的电流转换成直流电流或将直流电流转换为交流电流,以实现电力输送和稳定供电。
首先,变压器是换流站中最基本的设备之一。
它将来自输电网的高压交流电转换为适宜输送的低压交流电,或将来自直流电源的低压直流电转换为高压直流电。
变压器通过绕组在交流电磁场中感应电动势来实现电流的变压变流。
其次,换流变流器是换流站中另一个重要的设备。
它主要用于将交流电转换为直流电或将直流电转换为交流电。
换流变流器使用晶闸管、整流管等电子器件来进行电流的变换,可以实现不同电压、频率或相数之间的转换。
换流变流器的稳定性和效率对整个换流站的运行和电力传输起着关键作用。
换流站中的断路器主要用于控制电流的分断,以保护电力系统的安全运行。
断路器能够在电流过大或故障发生时迅速切断电路,避免设备过载或短路引发事故。
断路器分为高压断路器和低压断路器,根据电力系统的不同需要选择合适的断路器来保护电路。
电容器是一种存储电能的设备,用于补偿电力系统中的无功功率,提高功率因数。
电容器可以吸收和释放电能,使电力系统的电压保持稳定,减少电路的电能损耗。
在换流站中,电容器主要用于平衡直流电压的波动和改善电力系统的质量。
滤波器在换流站中的作用是滤除电力系统中的谐波和干扰信号。
谐波是电力系统中不同频率的电压和电流之间的干扰,会引起电力设备的过热和损坏。
滤波器通过选择性地通过和阻断不同频率的信号来净化电力系统的电流,确保电力质量的稳定和正常运行。
除了上述主要设备,换流站还包括监控系统、保护装置以及辅助设备如冷却系统、继电器等。
监控系统能够实时监测和控制换流站的运行状态,保证安全和高效的运行。
保护装置能够检测电力系统中的故障并采取措施保护设备和人员的安全。
辅助设备则用于增强设备的使用寿命和稳定性。
总之,换流站的主要设备包括变压器、换流变流器、断路器、电容器、滤波器以及监控系统和保护装置等。
换流站交直流场一次设备讲解
换流站交直流场一次设备讲解换流站主要包括交流侧的换流变压器、整流装置、直流电压滤波器,以及直流侧的逆变装置、逆变变压器、交流滤波器等一系列设备。
换流变压器用于将高压的交流电转换为中压的交流电,而整流装置则将中压的交流电转换为直流电,直流电压滤波器用于平滑直流电压。
在直流侧,逆变装置将直流电转换为交流电,逆变变压器用于将低压的交流电转换为高压的交流电,交流滤波器用于对交流电进行滤波处理,使其符合输电要求。
此外,换流站还包括控制系统、保护系统等设备,用于对换流站设备进行监控、保护以及自动控制。
通过以上一系列设备的运作,换流站能够有效地实现交流电与直流电之间的转换,保证能量的高效输送。
在现代电力系统中,换流站已经成为不可或缺的一次设备,为电力输送提供了坚实的技术支持。
换流站是电力系统中非常重要的一环,它承担着交流系统和直流系统之间能量转换的重要任务。
交直流场一次设备的设计和运行对于电力系统的可靠性和稳定性都具有非常重要的意义。
下面将详细讲解换流站一次设备的相关内容。
首先,就是交流侧的换流变压器。
换流变压器是换流站中最重要的设备之一,其作用是将高压的交流电转换为中压的交流电。
在通常的换流站中,会使用多级换流变压器以增加系统的可靠性和减少损耗,因为高压的交流电需要降压才能进入整流装置进行转换。
而换流变压器的设计和运行对于电力系统的稳定性和安全性都具有非常重要的影响。
其次,整流装置是交流侧的另一个重要设备。
整流装置将中压的交流电转换为直流电。
通常情况下,整流装置采用可控硅器件作为电压调节器,以确保直流输出电压的稳定性。
而在现代换流站中,采用的整流装置多为模块化设计,使得设备更加紧凑、可靠以及维护更加容易。
直流电压滤波器是换流站中用于滤除直流电中的谐波和脉动的设备。
其作用是让直流输出电压更加稳定,以确保直流输电的稳定性和质量。
直流电压滤波器的性能直接影响到换流站的运行效果以及对电力系统的影响。
而在直流侧,逆变装置是整个换流站中最为重要的设备之一。
直流输控制保护系统功能介绍
直流输电控制保护系统功能介绍一、直流输电基本概念二、直流保护功能的配置及说明一、直流输电基本概念1、直流输电类型•常规两端直流输电背靠背直流输电系统1、直流输电类型1、直流输电类型多端直流输电系统2、换流站主设备•换流的主要设备——换流器(四重阀)2、换流站主设备•换流的主要设备——换流器(双重阀)2、换流站主设备•换流的主要设备——换流变2、换流站主设备•换流变伸入阀厅的换流变套管2、换流站主设备•三广直流惠州站单相双绕组换流变2、换流站主设备•平波电抗器•直流滤波器交流滤波器3、±500kV直流输电直流运行方式常规直流共有5种运行方式:•双极大地回线运行方式•单极大地回线运行方式(极I、极II)•单极金属回线运行方式(极I、极II)常用功率控制方式有3种:•双极功率控制•单极功率控制•单极电流控制4、±500kV直流输电直流部分主接线图5、±500kV直流输电交流场主接线图6、±800kV直流输电主接线图复龙换流站侧奉贤换流站侧复奉直流极线路复奉直流极线路接地极7、简单的控制概念•整流站控制直流系统的电流。
•逆变站控制直流系统的电压。
•通常,每极直流输送功率定义为整流侧功率。
二、直流保护功能的配置及说明直流保护配置目前国网系统运行直流输电系统保护配置情况:•三取二。
•使用切换逻辑。
•完全双重化配置。
保护三取二逻辑保护切换逻辑保护完全双重化配置换流站所包含保护•直流保护(换流变阀侧绕组之间的区域,除直流滤波器)•换流变压器保护•直流滤波器保护•交流滤波器保护•交流滤波器母线保护•断路器保护•交流线路保护•母线保护换流站内保护的分区换流阀区直流线路区金属回线区接地极线区双极中性母线连接区直流滤波器区极中性母线区极高压母线区换流变区保护的配置原则测量的典型配置直流滤波器UacIDPIDNCUDNUDLIDLIDNEIDLIDME IDGNDIANE IDEL1IDEL2NBS NBGSMRTBGRTS直流滤波器UDN IDNENBS极1极2UDLIVYIVDY Y Y DUacIDPIDNCIVYIVDY Y Y D保护的配置原则要求:•配置要求:不存在死区,不存在未被保护的故障情况(全面性)。
换流站交流滤波器电容器运维分析及故障处理
换流站交流滤波器电容器运维分析及故障处理摘要:电力系统运行会产生电流转移,而伴随电流转移的是设备中所产生的大量谐波,其导致设备在运行过程中会消耗大量无功功率。
为此,电力系统换流站必须配备多台交流滤波器电容器,如此才能保证滤波以及无功补偿工作到位。
本文中就探讨了电力系统中换流站的交流滤波电容器相关故障问题,并对其运维故障处理方法进行了研究解读。
关键词:交流滤波器电容器;换流站;无功补偿;运维故障;故障处理方法由于换流器吸收的无功功率随着直流输电功率变化,当直流功率多次调整且达到交流滤波器投切条件时,就会出现滤波器频繁投切,其中电容器也会因此出现故障问题。
在这一背景下,就需要分析换流站中交流滤波器的电容器的基本工作规律,指出其运维故障问题,并相应探讨故障处理方法。
一、电力系统换流站中的交流滤波器电容器基本概述在电力系统换流站中,交流滤波器属于高压直流输电系统中的核心组成部分,其基本原理就是融合了不同类型电容器以及电阻,其中某一个谐波会产生较低电阻,这导致谐波电流直接离开系统。
在消除滤波器所产生的交流端谐波过程中,也防止谐波进入系统内部,此时电容器同步存在,导致电流超限。
而在通信系统中,则容易产生并输出大量无功功率,其对于滤波器运行期间所消耗的无功功率补充有一定好处。
从某种程度来讲,换流站中的每一组交流滤波器都会配备防过载保护装置,这一装置的共同保护交流滤波器作用重大,需要加以重视。
而同时,也需要解决滤波器故障问题[1]。
二、电力系统换流站中的交流滤波器电容器的故障问题电力系统换流站中交流滤波器电容器故障问题较多,下文简单分析两点:(一)单支电容器内部元件的故障问题在电力系统换流站中,如果交流滤波器电容器发生故障,其故障元件的内部保险丝也会发生故障问题,其中缺省的隔壁元件k可以表示相应数据内容,即便内部保险丝没有熔断,其单电容元件的平行部分也会相对较短,电路故障绝缘k元件数量会降低到10个以下,不平衡电流就此产生。
换流站交流滤波器不平衡保护误动作分析
换流站交流滤波器不平衡保护误动作分析发布时间:2022-11-30T09:02:30.451Z 来源:《新型城镇化》2022年22期作者:樊宏宇[导读] 换流站配置交流滤波器有滤除交流侧特定次谐波和向交流侧电网、换流器提供所需无功功率两个任务,其元件包括高低压电容器、电抗器、电阻器、避雷器、电流互感器等。
国网山西省电力公司超高压变电分公司山西省太原市 030031摘要:介绍了一起发生于某±500kV换流站,同一交流滤波器在一周时间内两次出现不平衡保护动作的事故。
事故现场检查时发现三相电容塔均压环与电容器连接引线距离过近,推测事故原因为引线绝缘破损后进水导致引线与均压环发生放电造成过电压,引起了交流滤波器不平衡保护跳闸。
随后运用电路仿真模型,还原了故障时的电流波形并验证了以上推测。
同时,根据此次事故成因,为平时的检修维护工作提出了相关建议.关键词:交流滤波器;故障分析;换流站;电流互感器1引言换流器在换流的过程中会在交流侧和直流侧产生谐波电压和谐波电流,目前换流站大多采用12脉动换流器,对于12脉动的换流器而言,它在交流侧将产生n=12k±1次的特征谐波,在直流侧产生n=12k次特征谐波,如果谐波过大,将会造成发电机和电容过热、使换流器的控制不稳定,对通信系统产生干扰、有时会引起电网中发生局部的谐振过电压等后果。
换流站配置交流滤波器有滤除交流侧特定次谐波和向交流侧电网、换流器提供所需无功功率两个任务,其元件包括高低压电容器、电抗器、电阻器、避雷器、电流互感器等。
2 故障基本情况某±500kV换流站ACF交流滤波器一次设备电气连接型式如图1所示。
交流滤波器C型如图2所示。
在一周时间内两次发生交流滤波器保护C1比值不平衡III段动作保护动作将断路器跳开,第一次跳闸后现场进行预防性试验[3-4],发现一次过电压保护器U1mA不满足出厂要求值,检查发现其内部氧化锌避雷器击穿。
特高压直流输电控制系统与控制保护装置
特高压直流输电控制系统硬 件构造
40
特高压直流控制保护旳特点
• 2. 新增功能 • 适应多种运行方式 • 单个换流器投退控制 • 直流融冰控制
41
单个换流器旳投退控制
42
特高压直流控制保护旳特点
• 3. 技术进步 • WINTDC 云广 • DC800 向上 • 主机采用高性能计算机 最新Intel双核处理器,
关量信号 • TDM (Time Division Multiplexed) 用于串行传
播模拟量信号
23
葛站保护分区
24
直流保护区域划分(大地回线)
25
控制保护软件
• ABB技术 • 由MACH2 系统功能块编程,生成图形文献。
• 简朴旳点击、拖动、放下即完毕。再通过编 辑,生成对应代码,下载到对应存储器中。
Converter unit firing
control
Voltage measuring
system
Id
5
葛站直流控制保护系统
6
三常直流工程龙泉站直流控 制保护系统框图
7
国内常规直流控 制保护设备
• 两种类型旳直流控制保护系统
• ABB、南瑞、四方
•
MACH 2系统
• SIEMENS、许继
•
4.特高压直流输电控制系 统与控制保护装置
• 4.1 常规高压直流输电控制系统与控制保护 装置
• 4.2 特高压直流输电控制系统与控制保护装 置旳特点
1
换流站二次设备
1. 运行人员控制和SCADA系统 2. 直流控制 3. 直流保护 4. 交流保护 5. 通信系统 6. 调度自动化 7. 能量计费系统 8. 暂态故障录波器 9. 直流线路故障定位器 10. 站主钟系统
频率混叠对交流滤波器基波保护的影响及改进措施
21 年 1 01 1月
电
力
科
学
与
工
程
Vo.2 No 1 1 7. .1 4 9 No . 011 v.2
Elc rc Po rS i n e a d En i e i g e t i we c e c n gne r n
频 率 混 叠 对 交流 滤 波 器 基 波保 护 的影 响及 改进 措 施
0 引 言
目前 ,为建立运行稳定 的智 能电网… ,主要
通 过 直流输 电进 行 大 电 网联 网 。在 直 流 输 电换 流
图 1 交流滤波器 中流过 的电流原始 波形
F g 1 Org n lc r e twa e o m o n i. ii a u r n v f r f wi g l t r u h t e AC f tr h o g h le i
名称
表 1 图 1电 流 波 形 数 据 分 析
Ta . Cu r n v f r d t n lss o g r b1 r e twa e o m a a a a y i ff u e 1 i
基波 2 3次谐 波 2 5次谐波 4 7次谐 波 4 9次谐波
0 16 . 3 0 20 .3 004 .0 0 02 . 0
M TL A A B仿真软件分析 了频率混叠的产 生机理 ,然后提 出了提 高采样频 率和加装硬 件 滤波回路 的改进措 施 ,以提 高交流滤波 器保 护的可靠性。 关键词 :交流滤 波器;采样 ;频 率混叠 ;基波保护 中图分类号 :T 9 17 M 7 N 1. ;T 7 4 文 献标 识码 :A
交流滤波器保护 的正确动作 产生影响。因此 ,如
换流站的主要设备及作用
换流站的主要设备及作用换流站是电力系统中的重要设备,其作用是将不同电压等级的电力互相转换,实现不同电网之间的互联互通。
换流站由一系列主要设备组成,下面将逐一介绍这些设备及其作用。
第一,换流变压器。
换流变压器是换流站的核心设备,其作用是将交流电转换为直流电或将直流电转换为交流电。
换流变压器由高压侧和低压侧组成,通过变压器的变换作用,可实现电网之间的电力传输。
第二,换流阀。
换流阀是换流站的关键设备,其作用是将交流电转换为直流电或将直流电转换为交流电。
换流阀通常由电子器件组成,如晶闸管等,通过逆变或整流操作实现电力的互相转换。
第三,滤波器。
滤波器是换流站中的重要设备,其作用是去除换流变压器中产生的谐波及其他杂频干扰,保证电网的稳定运行。
滤波器通常采用电容器或电感器等元器件组成,可有效滤除电力系统中的杂波。
第四,控制系统。
控制系统是换流站的核心控制设备,其作用是监测和控制换流站各个设备的运行情况,保证换流站的正常运行。
控制系统通常由计算机、传感器、执行器等组成,可以实现对换流变压器、换流阀等设备的在线监测和远程控制。
除了以上主要设备外,换流站还包括辅助设备,如冷却系统、保护系统、通信系统等。
冷却系统用于保持换流站设备的正常工作温度,通常采用冷却水或冷却风进行散热。
保护系统用于保护换流站设备免受过电压、过电流等异常情况的损害。
通信系统用于与其他电力系统进行实时通信,保证电力传输的及时性和可靠性。
综上所述,换流站的主要设备包括换流变压器、换流阀、滤波器和控制系统等。
这些设备通过互相配合,实现电力系统之间的电能互联互通,保证电力系统的稳定运行。
同时,换流站还包括冷却系统、保护系统和通信系统等辅助设备,通过提供冷却、保护和通信功能,确保换流站的安全运行和可靠性。
最优化的换流变压器后备保护
高压直流输电换流变压器的最优化后备保护刘青王增平摘要:在高压交直流输电系统中控制和保护是非常重要的。
我们希望交流系统和直流系统可以可以互相作为对方的后备保护。
本文建议换流变压器可以在高压交直流输电系统中作为直流系统的后备保护并且直流线路的自启动功能可以加入到电力系统辅助设计/电磁暂态仿真程序PSCAD/EMTDC中国际大电网组织高压直流输电基准模型的整流器控制中。
根据电压和电流的变化特征,小电流保护能够被用到换流变压器的后备保护中用来保护直流线路以便优化和达成变压器保护的目的。
仿真实验证明小电流保护运转可靠可以通过简单的逻辑察觉。
索引词:高压直流输电,自启动,后备保护,低电流保护I 简介在21世纪的中国,基础能源战略和电力能源工业建设使西北地区变得富强,将西部的能源送到东部,将南北的能源进行交换,将国家网络相互联系以便在达到地区优化能源配置。
高压直流输电在大容量和远距离的电力输送中占有优势。
所以它在西电东送和全国范围的电力互联中有着重要的位置。
高压直流输电的控制和保护系统是非常重要的。
它可以决定直流系统的运行方式和能量并且可以实时反映各种运行状况和确保交直流系统的安全。
随着电力技术的发展,现代直流系统保护已经变成用电脑处理并通过微处理器技术变得高度集成化。
故障保护能够使直流系统停止运行的情况应该集成到有高度防护功能的保护系统中。
为了阻止因为直流保护系统的失败所造成的运行可靠性降低,重复保护应该被采用。
直流系统的控制可以通过改变转换器的发射角度来实现。
直流保护系统根据不同的故障辐射成不同的时序控制计划。
主要的保护动作就是替换和封闭触发脉冲。
所以在直流控制系统和保护功能之间有着紧密的联系。
它们之间的协作可以制止故障的发展并能清除故障恢复传输功率。
第一个大规模的高压直流传输系统,葛洲坝-南桥高压直流传输工程投入运行已经过去了16年。
在运行阶段里,包括设备设计、制造、运行、维护、管理,甚至一些控制和保护问题暴露了出来。
换流变及滤波器保护
• 由于交流滤波器中流过大量的谐波分量, 可能造成交流滤波器的谐波过负荷,因 此装置中对滤波器中的每个电阻和电抗 元件设置了定时限和反时限过负荷保护。 • 装置根据用户整定输入的电阻和电抗的 发热试验数据利用最小二乘法拟合出反 时限的动作方程。
RCS-976D直流滤波器保护 - 直流滤波器保护
• RCS-976D直流滤波器保护适用于各种 接线方式的直流滤波器及保护配置 。 • 装置的采样率为工频每个周波96点 ,保 证了对高次谐波的响应。 • 装置主要响应3、6、12次谐波电流。
故障录波与故障分析软件
•保护装置的录波功能对事故后分析故障原因具有 重要意义,为此我们开发了完善的故障录波功能。 录波方式分为两种,一是CPU本身的录波,它记录 了保护的各种原始模拟量、保护用的中间模拟量、 保护的出口状态等。二是MONI板设有完整的故障 录波功能,采用COMTRADE格式记录接入装置的模 拟量与开关量,是针对换流变压器的故障录波器。
差动保护二次电流调整与涌流识别
• 装置中的差动保护设有两种励磁涌流闭锁原理。第一 种是采用三相差电流中的二次、三次谐波的含量即谐 谐 波制动来识别励磁涌流;第二种是利用波形畸变 波形畸变识别 波制动 波形畸变 励磁涌流。 • 二次谐波浮动门槛定值判据:在投入该功能的情况下, 在空充变压器过程中,保护会自适应的采用浮动的励 磁涌流谐波闭锁定值,在空充开始的一段时间之后降 低二次谐波闭锁定值以提高躲避励磁涌流的能力,同 时随着时间的推移将二次谐波闭锁定值向用户整定定 值靠拢。
换流站控制保护软件Accel简介
柴达木换流站控制保护软件Accel简介一、Accel简介柴达木换流站应用了南瑞继保研发的PCS-9550直流输电控制保护系统软件V1.0,其中集成了换流站控制系统、直流换流器/极/双极保护、换流变压器保护、直流滤波器保护、交流滤波器保护的软件。
其中站控制系统、直流换流器/极/双极保护集成在了Accel系统中,换流变压器保护、直流滤波器保护、交流滤波器保护独立分屏。
柴达木换流站控制保护系统软件通过南瑞新型开发的Accel程序编写,与以往直流输电工程中的MACH2功能、用法相似。
取消主机加PCI板卡结构后,主程序及I/O信号处理程序分布在多个板卡中实现。
1.1、Accel中的基本概念元件:元件是完成特定应用功能的面向对象的一组数据和对数据进行处理的过程,处理完后输出的数据供其它元件进一步使用。
元件包含输入、输出和参数等外部接口。
库元件:由UAPC平台符号库管理工具形成其输入、输出、参数的接口描述和图形描述。
元件的头文件和目标文件(OBJ)存放在UAPC符号库中,库元件可以被多次复用。
库元件不提供C源文件给用户。
Main元件:在单CPU插件中,只有一个Main元件,在双CPU插件,有Main和Main2两个顶层元件,Main元件只能实例化为1次,表示插件功能设计。
Main元件一般包含:应用元件调度页面、配置页面。
可以包含普通功能图页面、页面任务调度页面。
动态元件:在Main元件下可以有多个有可视化页面封装组成的实体,动态元件设计文件将形成两个文件:在h文件中形成元件的结构定义;在c文件中形成元件的构造函数、初始化函数、任务函数的定义。
动态元件一般包含:页面任务调度页面、普通功能图页面。
顺序功能图(SFC)元件:用于表示实现某个顺序控制功能或者状态转换的元件。
顺序功能图由执行步块、转移条件块等符号组成。
执行步块代表一个执行步页面对应的功能函数。
顺序功能图文件在代码生成时也形成h文件和c文件,每个执行步页面独立封装成函数,在顺序执行控制页面中决定函数的执行跳转顺序。
特高压直流输电控制与保护技术
特高压直流输电控制与保护技术摘要:社会对电力资源的需求量不断增加,采用直流系统进行输电已经成为当前输电管理的重要形式。
在直流输电中,控制保护系统充当着神经中枢的作用,可保证直流输电的效率与稳定。
新时期,我国直流输电规模不断扩大,进行直流输电控制保护技术的研究很有必要。
关键词:特高压;直流输电;控制;保护技术引言:特高压直流输电是当前电力输送管理的重要方式,控制保护系统的合理应用,不仅能提升特高压直流输电效率和质量,更能在减少供电损耗的同时保证输电安全性。
因此,要提升特高压直流输电控制保护系统运作水平,实现直流控制保护程序的高效运作,提升特高压输电效率和质量。
1、特高压直流换流站面临的问题1.1对相应的配套设备的质量要求以及专业要求高特高压直流与高压直流的差别就是因为电压等级的过高,导致对换流变压器的制造材料的绝缘作用就相应地要求更高。
受这一情况影响,在系统设置当中使用的绝缘材料量较大。
在±800kv换流变压器的阀侧引线绝缘件设计与研制过程中需要进行一系列实验,阀绕绝缘、匝绝缘在设计与试验是设备研制中需要解决的难点问题。
1.2直流场的吸污特性导致的事故直流场具有吸污的特性,特别是对于特高压直流,这一问题更为严重。
当换流站的污秽积累到一定程度时,就会造成直流场设备的绝缘,从而导致直流场的污闪事故。
这是一个十分严重而又十分普遍的问题。
我国近些年来,工业化发展十分迅速,污染问题也随之越来越严重,尤其是大气污染对直流设备的影响十分严重,很多特高压直流换流站的污染程度已经达到了很严重的程度。
解决换流站的污染问题,提高换流站的耐污能力、确保特高压直流换流站的稳定运行,是现在很多电网公司的重点研究的项目。
1.3输送容量大,设备难以承受特高压直流输电容量大,但与此同时换流变压器的体积以及重量也随之增加。
这就给运输条件带来很大的影响。
在一些特殊地区收技术条件限制,无法进行大型设备的运输任务。
针对这一问题,我国很多电网公司在特高压直流输电工程建设中,根据实际情况进行规划,以期能够解决大件设备的运输问题,使特高压换流站稳定运行。
直流换流站滤波器电容器运行情况分析及改进措施
2 2 1 电容 器 内部 绝缘老 化 . .
电容器绝 缘 老化 主要 包括 绝缘 油老 化和 固体
对 于直流 滤 波器 电容 器 而 言 , 由于 直 流 滤 波 器 电容器 主要 承 受 的 是 直 流 电压 , 因此 为 确保 每 个 电容器 均匀 分 压 , 流 滤 波 器 电 容器 每个 并 联 直 电容 元件 组上 都 并 联 有 一 个 均压 电阻 , 流滤 波 直
{ "- 护 与 故 障 分 析 ; - t维  ̄.5
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直 流 换 流 站滤 波 器 电容器 运 行 情 况分 析 及 改进 措 施
曾喜 闻, 云 凌
sai n i n r d c d,a d t r u h c mp e n i ea ay i n o a s n o n e n lsr cu eo tto si to u e n h o g o r he sv n l ssa d c mp r o fi tr a tu t r fAC i a d DC le a ct ra l sfu ti e e ty a s,t e t r e r a o sl a i g t ih f u tr t f n i f trc pa i swela a l n r c n e r h h e e s n e d n o h g a l ae o o
电容器 生 产 工 艺 流 程 一 般 包 括 电 容 元 件 绕
成 电 容器 组 , 以分 担交 、 流 电压 , 台 电容 器 用 直 单
由多个 电容器 元 件 串并 联 而成 。单 个 电容元 件 与 熔 丝 串联 ( 流 站 交 、 流 滤 波 器 使 用 的 电容 器 换 直
电力行业防止直流换流站设备损坏和单双极强迫停运事故的重点要求
电力行业防止直流换流站设备损坏和单双极强迫停运事故的重点要求1 防止换流阀损坏事故1.1 加强换流阀及阀控系统设计、制造、安装、投运的全过程管理,明确专责人员及其职责。
1.2 对于换流阀及阀控系统,应进行赴厂监造和验收。
监造验收工作结束后,赴厂人员应提交监造报告,并作为设备原始资料分别交建设和运行单位存档。
1.3 新建直流工程每个单阀中应具有一定数量的冗余晶闸管。
各单阀中的冗余晶闸管数应不小于12个月运行周期内损坏的晶闸管数期望值的2.5倍,且不应少于3级晶闸管。
1.4 换流阀应采用阻燃材料,并消除火灾在换流阀内蔓延的可能性。
阀厅应安装响应时间快、灵敏度高的火情早期检测报警装置。
阀厅火灾报警系统宜投跳闸,确保阀厅出现火情时能够及时停运直流,并自动停运阀厅空调通风系统。
1.5 换流阀安装期间,阀塔内部各水管接头应用力矩扳手紧固,并做好标记。
换流阀及阀冷系统安装完毕后应进行冷却水管道压力试验。
1.6 换流阀冷控制保护系统至少应双重化配置。
阀冷控制系统应具备手动切换和系统故障情况下自动切换功能,防止单一元件故障不经系统切换直接跳闸出口。
作用于跳闸的传感器应按照三套独立冗余配置,保护按照“三取二”原则出口,当一套传感器故障时,采用“二取一”或“二取二”逻辑出口;当两套传感器故障时,采用“一取一”逻辑出口。
当阀冷保护检测到严重泄漏、主水流量过低或者进阀水温过高时,应自动停运直流系统以防止换流阀损坏。
1.7 换流阀内冷系统主泵切换延时引起流量变化时,仍应满足换流阀对水冷系统最小流量的要求。
换流阀内冷系统投运前的调试期间应开展主泵切换试验。
1.8 设计阀外风冷系统时,应充分考虑环境温度、安装位置等因素的影响,具备足够的冷却裕度。
应考虑现场热岛效应,设计最高温度应在气象统计最高温度的基础上增加3至5℃。
1.9 冷却系统管道不允许在换流站阀冷系统安装施工现场切割焊接。
现场安装前及水冷分系统试验后,应充分清洗直至换流阀冷却水满足水质要求。
某换流站无功功率控制逻辑及交流滤波器控制保护分析
某换流站无功功率控制逻辑及交流滤波器控制保护分析【摘要】:本文介绍了某换流站的无功控制逻辑和交流滤波器的控制保护逻辑,分析了该站最小滤波器、绝对最小滤波器控制逻辑及华新站滤波器投切顺序、时间配合及运行手动投切逻辑,并根据该站交流滤波器控制保护的实际情况对运行操作提出了注意事项和修改建议以及保护跳闸的运行处理方案。
【关键词】:无功控制、交流滤波器保护、逻辑分析、危险点分析、跳闸处理方案1引言无功功率控制(RPC)[1]、[2]的目的是控制与换流站相连的交流电网的特性。
可控制的参数为交流母线电压或与交流系统交换的无功。
RPC可确定需要多少滤波器才可以防止过多的谐波进入交流系统。
这些是通过滤波器的投切来实现的。
2某换流站无功控制及交流滤波器保护简介2.1无功控制简介本换流站无功功率控制模式分为手动模式和自动模式。
其交流滤波器的投切优先等级如下:(序号A等级最高,E等级最低)A.绝对最小滤波器:根据设备额定值来确定投入的滤波器组数(具体设定时是根据不同运行工况下的输送功率值来确定最小应投入的滤波器组数)。
在极启动时,它能投入第一组滤波器。
如果绝对最少滤波器要求没有满足,RPC将在预定时间7s后断开HVDC连接。
B.最大交流电压:主要功能是对交流母线稳态电压的监视,可以实现滤波器的投切功能。
在最大电压达到550kV时必须切除滤波器,最大电压不超过540kV时允许投入滤波器;最小电压低于475kV时必须投入滤波器,最小电压高于485kV时允许切除滤波器。
但在切除滤波器时必须满足绝对最小滤波器组数。
C.最大无功功率:功能是限制投入的滤波器数量,可以实现滤波器的切除功能。
当与交流系统交换的无功功率Q大于120MVar时,切除滤波器,直到无功功率Q小于-120MVar。
但在切除滤波器时必须满足绝对最小滤波器组数。
D.最小滤波器:根据不同运行工况下的输送功率的谐波滤功功率对滤波器的要求。
E.无功功率控制/交流电压控制:将与交流系统交换波(谐波质量)要求投入滤波器,可以实现滤波器的投入功能。
6.国家电网公司运行分公司换流站术语规范
国家电网公司运行分公司换流站术语规范(试行)国家电网公司运行分公司发布前 言为规范换流站设备名称术语,提高设备的管理水平,特参考《IEC60633:1998高压直流(HVDC)输电术语》及各管理处实际情况制定本术语规范。
换流站设备是指正式投入电网运行的一次设备、二次设备和保证一、二次设备正常运行的辅助设备,包括处于备用、试验和检修状态的电力生产设备,包括变压器、换流阀、开关、刀闸、避雷器、电抗器、电容器、互感器等涉及电网安全运行的设备、设施、装置、系统,以及处于备用、试验和检修状态的电力生产设备和空调、水冷等辅助设备。
本规范适用于国家电网公司运行分公司下属各管理处500kV高压直流换流站。
本规范起草单位:国家电网公司运行分公司宜昌管理处本规范主要起草人:唐开平 刘国云 李卫红 陈海莉 吴萍 吴聪目 录一、缩写表 (4)二、一次设备术语 (6)三、二次设备术语 (9)四、辅助系统术语 (11)五、设备运行术语 (11)一、缩写表A:ACP AC Control and Protection 交流控制保护ACS Automatic Surveillance System 自动监视系统AFP AC Filter Protection 交流滤波器保护AFT AC Field Termination 交流场终端ALP AC Line Protection 交流线路保护APP Auxiliary power protection 站用电保护AR Auto Recloser 自动重合闸ASI Auxiliary System Interface 辅助系统接口ATI Auto Transformer Interface 主变接口B:BBP Busbar Protection 母线保护BCP Bipole Control and Protection 双极控制保护BFP Breaker Failure Protection 断路器失灵保护BFT Bipole Field Termination 双极区域终端BPP By-Pass Pair 旁通对BPPO By-Pass Pair Order 旁通对指令BSC Backup Synchronous Control 后备同步控制BUC Backup Control 后备控制C:CAN Controller Area Network 控制器区域网络CBP Circuit Breaker Protection 断路器保护CCA Current Control Amplifier 电流控制放大器CCP Cooling Control and Protection 水冷控制保护CFC Converter Firing Control 换流器触发控制CP Control Pulse 控制脉冲CPG Control Pulse Generator 控制脉冲发生器CPU Central Processing Unit 中央处理单元CRC Cyclic Redundancy Check 循环冗余效验CVT Capacitive V oltage Transformer 电容式电压互感器D:DAU Data Acquisition Unit 数据采集单元DFT DC Field Termination 直流场终端DCOCT DC Optical Current Transducer 直流光电流传感器DCCT DC Current Transformer 直流电流互感器DOCT Digital Optical Current Transformer 数字式光电流互感器DPM Dual Port Memory 双端口存储器DSP Digital Signal Processor 数字信号处理器DWS Director Workstation 站长工作站E:EWS Engineer WorkStation 工程师工作站ERCS Electronic Reactor Control System 平抗电子控制系统ETCS Electronic Transformer Control System 换流变电子控制系统EMC Electro Magnetic Compatibility 电磁兼容EMI Electro Magnetic Interference 电磁干扰ESOF Emergency Switch Off 紧急停运F:FP Firing Pulse触发脉冲G:GPS Global Positioning System 全球定位系统GIS Gas Insulated Switchgear 气体绝缘开关GRTS Ground Return Transfer Switch 大地回线转换开关GWS Gateway Workstation 网关工作站GUI Graphic User Interface 图形用户界面H:HAS High Angle Supervision 大角度监视HDLC High Level Data Link Control 高级数据链路控制HP High Pass 高通(滤波器)HMI Human Machine Interface 人机接口HVDC High Voltage Direct Current 高压直流输电I:I/O Input / Output 输入/输出IP Indication Pulse 指示脉冲L:LAN Local Area Network 局域网LFL Line Fault Locator 线路故障定位LOC Local Control 就地控制M:MACH Modular Advanced Control for HVDC 高压直流输电高级模块化控制MC Main Computer 主机MINT Measuring Interface 测量接口MRTB Metallic Return Transfer Breaker 金属回线转换开关N:NBS Neutral Bus Switch 中性母线开关NBGS Neutral Bus Ground Switch 中性母线大地开关O:OCT Optical Current Transformer 光电流互感器OWS Operator Work Station 运行人员工作站OLT Open Line Test 开路试验OIB Optical Interface Board 光接口板卡P:PCI Peripheral Component Interconnect 外围组件互连PCP Pole Control and Protection 极控制保护PPC Pole Power Control 极功率控制PSQ Pole Sequence Control 极顺序控制RPC Reactive Power Control 无功功率控制PWM Pulse Width Modulation 脉冲频宽调制PWS Protection workstation 保护工作站S:SCADA System Control And Data Acquisition 系统控制及数据采集SCM Station Control and Monitoring system 站控制监视系统SLD Single Line Diagram 单线图SOL Switchover Logic 切换逻辑SRCI Smoothing Reactor Control Interface 平抗控制保护接口 SSQ Switching Sequences 开关顺序SUP Supervision System 监视系统T:TCC Tap Changer Control 分接头控制TCOM Telecommunication 通讯TCI Transformer control interface (only ZCS) 换流变控制保护接口TCU Thyristor Control Unit 可控硅控制单元TDM Time Division Multiplex 时分复用TFR Transient Fault Recorder 暂态故障录波TFT Transformer Field Termination 变压器区域终端THM Thyristor Monitoring 可控硅监视TWS Training workstation 培训工作站U:UPS Uninterruptable Power Supply System 不间断电源V:VCU Valve Control Unit 阀控单元VDU Video Display Unit 视频显示单元VESDA Very Early Smoke Detection Apparatus 早期烟雾探测装置二、一次设备术语1交流断路器(开关) a.c. breaker交流场内用于接通和切断正常或故障电流的设备。
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非常反时限 极端反时限
srzd
谢谢
外 部 开 入
32bit CPU1 保护板 串打 口印 QDJ +E
³ ö ¿Ú 继电器
µ Í Í ¨ Â˲ ¨
14bit A/D
DSP3 DSP4
¹ â ¸ ô
外 部 开 入
32bit CPU2 管理板
硬件框图
串打 口印
保护主体方案
一台装置完成所有的主保护、后备保护功能的思想。
保护 + 起动 出口方式, CPU2作用于起动继电器,CPU1 作用于保护逻辑;杜绝由于硬件损坏导致的误动。
换流变和滤波器保护
南瑞继保电气有限公司 2009-6-10
装置的总体方案与关键技术
保护+起动的双CPU并行计算方案 工频变化量差动保护+稳态差动保护 完备的后备保护
满足实时高速并行运算的硬件
½» Á÷ ÐÅ º Å µ Í Í ¨ Â˲ ¨ 14bit A/D
DSP1 DSP2
¹ â ¸ ô
判别故障的四个条件: 任一侧任一相间工频变化量电压元件起动; 任一侧负序相电压大于6V; 起动后任一侧任一相电流比起动前增加; 起动后最大相电流大于1.1 Ie
差动保护起动而不满足上述四个条件,则判TA断线。 由于利用了电压与电流量相结合的方法,可获得更
多的信息来准确地判断各种情况下的TA二次回路断线 以及短路。
故障录波与故障分析软件
保护装置的录波功能对事故后分析故障原因具有 重要意义,为此我们开发了完善的故障录波功能。 录波方式分为两种: 一是CPU录波,它记录了保护的各种原始模拟量、 保护用的中间模拟量、保护的出口状态等。 二是 MONI 板设有完整的故障录波功能,录波时间 长。
定值整
定菜单
差动保护特殊问题
• 为提高交流绕组靠近中性点处发生接地故障的 灵敏度,配置了交流绕组的零序差动保护。 • 由于阀侧单相接地故障情况下是不接地系统的 两相故障和单相故障的反复切换,导致差电流 中含有大量的谐波含量,同时差电流出现间断, 导致变压器差动保护有可能在此情况下不能出 口,因此增设阀侧绕组差动保护。
过激磁保护
过激磁倍数可表示为: n=U/f 其中U和f分别为换流变压 器端部电压的标幺值和频率的标幺值
装置采用正序电压相角软件测量频率和三相电压瞬时值 均方根测量电压幅值的方法,使得过激磁倍数的测量 值不受系统频率变化的影响,其测量精度在±1% 以内,
这样减少了过激磁倍数测量值的误差对过激磁保护动
差动速断 比率差动 变化量比率差动
滤波器暂态不平衡 滤波器稳态不平衡
差动速断 比率差动 变化量比率差动
滤波器暂态不平衡 滤波器稳态不平衡
滤波器过负荷
滤波器过负荷
40/1 *
40/1 *
12/36次直流滤波器
12/24次直流滤波器
稳态不平衡保护
• 由于直流滤波器不平衡状态较难稳定, 所以装置没有对稳态不平衡进行固定补偿。 • 稳态不平衡保护设有一段报警功能,当满 足动作条件后进入报警延时,当报警延时 满足后发出稳态不平衡报警信号,以便提 醒运行人员进行处理;然后再经过跳闸延 时之后动作于跳闸。
差动保护的完整配置1
大差差动速断/大差变化量差动/大差比例 差动 星接小差速断/星接小差变化量差动/星接 小差比例差动 角接小差速断/角接小差变化量差动/角接 小差比例差动
差动保护的完整配置2
引线差动/引线零序差动 星接绕组差动/星接绕组零序差动 角接绕组差动/角接绕组零序差动 阀星绕组差动/阀角绕组零序差动 阀角绕组差动/阀角绕组零序差动
稳态不平衡保护原理
I ub I ubqd I ub K ubzd I tro
Iub为交流滤波器的不平衡电流, Itro 为 交 流 滤 波 器 的 穿 越 电 流 , Iubqd 为不平衡起动整定值, Kubzd 为不平衡系数保护定值。
为了提前提醒运行人员注意,装置在长延时段 的稳态不平衡保护中配置了一段报警功能,报警的 延时时间和不平衡报警延时定值相同。
过流型低端不平衡保护
• 低端不平衡保护主要保护滤波器组低端电 容器,防止电容器击穿损坏。装置设有一 段定时限谐波过流报警和两段定时限谐波 过流跳闸,低端不平衡保护固定用低端电 容器不平衡电流。该保护敏感于低端电容 器不平衡电流的均方根值,频响范围为 50Hz-1800Hz。
电阻和电抗的谐波过负荷保护
过电流保护
• 过电流保护所取的电流是电容两个支路的 和电流,整定时应考虑直流滤波器的热稳 定因素。 • 反时限过负荷保护,可以根据‘反时限方 式选择’控制字来选择反时限的种类(0 为非常反时限,1为极端反时限)。
[( I / I ezd ) k
[( I / I ezd ) k
2
srzd
2
] t Ks zd
双CPU独立采样、计算。 不同的保护功能均有对应的启动元件;只有CPU2起动元件
和CPU1保护元件对应,保护才出口;
两个CPU系统之间均进行完善的自检和互检,任一CPU板故 障,闭锁装置并发报警信号。
RCS-977换流变压器保护
保护配置
差动保护 过流及零序过流保护 过电压保护 过激磁保护 饱和保护
I母
II母
*
TA1 TA2
*
引线差动 零差 TV
TA6
* *
* *
TA5
交流角侧绕组差动 零差
TA11
TA12
交流星侧绕组差动 零差
*
TA8 角接 小差 差动速断 比例差动 工频变化量差动 TA7
*
差动速断 星接 比例差动 小差 工频变化量差动 阀星绕组差动 TA3
直流滤波器保护典型配置
差动保护 过流保护 反时限过负荷保护 稳态不平衡保护 暂态不平衡保护
12/36次直流滤波器
12/24次直流滤波器
过流
过流
20/20 * * 20/0.5
* *
20/20 20/0.5
20/20 * * 20/0.5
* *
20/20 20/0.5
Ihi、Itro、Iblq分别为滤波器的高端电流,穿越电流和 避雷器支路电流 ; Icdqd 为稳态比率差动起动定值,Id 为差
动电流,Ir为制动电流,Kbl为比率制动系数整定值。
稳态不平衡报警和稳态不平衡保护
• 装置能够补偿交流滤波器正常情况下的不 平衡电流。投运不平衡保护前请对装置中 的不平衡补偿参数进行一次初始化:先投 交流滤波器,然后在装置整定定值菜单中 选择初始化不平衡定值项进行不平衡补偿 参数的初始化。以后在更换交流滤波器的 电容之后都必须进行一次该操作(在保护正 常投运过程中切勿进行该项操作) 。
• 由于交流滤波器中流过大量的谐波分量, 可能造成交流滤波器的谐波过负荷,因 此装置中对滤波器中的每个电阻和电抗 元件设置了定时限和反时限过负荷保护。 • 装置根据用户整定输入的电阻和电抗的 发热试验数据利用最小二乘法拟合出反 时限的动作方程。
RCS-976D直流滤波器保护
• RCS-976D直流滤波器保护适用于各种 接线方式的直流滤波器及保护配置 。 • 装置的采样率为工频每个周波96点 ,保 证了对高次谐波的响应。 • 装置主要响应3、6、12次谐波电流。
暂态不平衡保护原理
I ub I ubqd I ub K ubzd I tro
暂态不平衡电流是指补偿了 正常情况下的固有不平衡电流之后 的不平衡电流。公式中 I ub为交流 滤波器的暂态不平衡电流,I tro 为交 流滤波器的穿越电流,I ubqd为不平 衡起动值,K ubzd为暂态不平衡保护 定值。
模拟量
实时值菜
单
RCS-976A交流滤波器保护
• RCS-976A交流滤波器保护可提供一台 交流滤波器所需要的全部电量保护;并 适用于各种接线方式的交流滤波器及保 护配置 。
HP3滤波器
高端电容器不平衡保护 差动保护 过流保护 零序过流保护 低端电容器不平衡保护 电阻谐波过负荷保护 电抗谐波过负荷保护 失谐监视
1.2Ie
Icdqd
0.5Ie 0.8Ie 6Ie 制动电流
TA二次回路断线与短路判据
判据构成: 当任一相差流大于TA 报警差流定值的时间超 过10秒时发出差流异常报警信号,但不闭锁差 动保护; 瞬时 TA 断线判别元件在差动保护启动后判断 以下任一条件后是否满足:
瞬时TA断线与短路判别元件
差动速断 大差 比例差动 工频变化量差动
TA10
TA9
阀角绕组差动
*
TA4
*
*
*
阀控
变压器保护的关键问题
励磁涌流识别 差动保护原理 TA断线判别 过激磁测量的精度
差动保护二次电流调整与涌流识别
装置中的差动保护设有两种励磁涌流闭锁原理。第一 种是采用三相差电流中的二次谐波的含量即谐波制动 来识别励磁涌流;第二种是利用波形畸变识别励磁涌 流。 二次谐波浮动门槛定值判据:在投入该功能的情况下, 在空充变压器过程中,保护会自适应的采用浮动的励 磁涌流谐波闭锁定值,在空充开始的一段时间之后降 低二次谐波闭锁定值以提高躲避励磁涌流的能力,同 时随着时间的推移将二次谐波闭锁定值向用户整定定 值靠拢。
工频变化量差动保护动作方程
动作电流
0.75
0.2Ie
0.6
2Ie 制动电流
工频变化量差动制动系数可取较高的数值,这样有利于
防止区外故障TA饱和等因素所造成的差动保护误动,又不会受
故障前负荷的大小的影响而降低区内故障时的灵敏度。
稳态比率差动保护动作特性
动作电流 无TA饱和 判据区