(山东送变电工程有限公司 山东省济南市 250000)
摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，直流分压器是特高压直流输电系统中准确测量电压的重要设备，其正常工作能够保证特高压直流输电系统安全稳定运行。目前，国内换流站已发生多起直流电压互感器故障，影响了直流控制保护系统稳定运行，甚至造成直流系统停运事件。本文结合某换流站极解锁时过压保护动作情况，整理出故障定位方法，提出高压测量设备改进措施，提高测量系统运行稳定性。
关键词：特高压换流站，直流分压器，测量异常，优化措施
引言
接地极是特高压直流输电工程重要的组成部分，起到为双极不平衡电流提供通路以及钳制中性点电压的作用。为防止大量直流电流入地造成的电磁效应、热力效应以及电化效应对换流站周边的人畜以及电力设备造成显著的影响，接地极距离直流换流站往往有几十甚至上百公里，换流站与接地极之间的电气连接则主要依靠接地极引线实现。如在四川境内投运的3条特高压直流工程接地极址与换流站之间的距离均超过了50km，宾金直流接地极址与换流站间的距离甚至超过了100km。过长的距离不仅极大地增加了接地极引线的投资成本，也增加了接地极引线故障的概率，还造成换流站中性点电位抬高，增加了接地极引线保护和绝缘配置的难度。实际运行中，已多次发现接地极线路保护不正确动作的情况。也有不少学者针对接地极线路保护不正确动作的案例做了分析研究。若能对接地极线路保护存在缺陷进行原理性的分析，则有助于改进接地极线路保护策略，保证直流输电系统的安全运行。本文结合新东直流±８００ｋＶ 东方换流站极解锁时过压保护动作情况，整理出故障定位方法，提出高压测量设备改进措施，提高测量系统运行稳定性。
1保护装置类型
本站采用的NSＲ－376装置为由微机实现的数字式调相机变压器组保护装置，提供一个调相机变压器单元所需要的全部电量保护，保护范围包括:主变压器、调相机、励磁变。NSＲ－376装置适用于调相机变压器组单元接线或其他接线方式，与此同时可满足各部分电气监控自动化系统的相关要求。针对一个大型调相机变压器组单元，根据保护的可靠性应当配置2套NSＲ－376保护装置，2套保护装置可以实现主保护、后备保护的全套双重化，操作回路组成独立屏柜，有利于运维人员日常维护，非电量保护独立组屏则有利于相关保护数据读取。
2特高压换流站极解锁时过压保护动作分析及改进措施研究
2.1交流控制系统和直流阀组控制系统联锁回路
结合相应的设计原理，主机中的4个控制阀要与对应的交流控制主机有一定的联锁信号，作用是作为隔离的遥控动作，对线路进行有效顺序操作。在测控屏当中技术人员可以直接拆除外面的电缆，对一些裸露的线头进行处理，避免出现漏电问题，为达到交流带电操作的目的，必须对接地开关、进线侧隔离开关、进线开关遥控操作，为达到这一效果，可以进行短接，输入高电平，以符合开关操作时的联锁条件。但该操作方式也存在一定的风险，例如在该部分如果没有完全实施安全隔离处理，对直流控制系统进行调试的过程中，直流控制经过交流控制系统出口，引发相关设备的误动，后果将非常严重。
2.2直流分压器检查情况
极２停电后对中压分压器直流分压器、电阻盒（低压分压板）、远端模块等公共部分进行拆箱检查。（１）低压臂箱内干燥，未发现受潮痕迹；对低压臂电阻、电容值进行测量，无异常。（２）二次端子箱盖板密封条有破损，干燥剂湿透，且箱壁存在大量水珠，低压臂与二次端子箱连接的波纹管内有积水，其它部分未发现明显异常；对电阻盒外观和输入电阻测量无异常。
2.3接地极线路阻抗监视性能分析
接地极阻抗监视通过对线路阻抗的测量实现对故障状态的判断，由于双极平衡运行工况下接地极线路上无直流电流流过，为保证监视功能的可靠性，阻抗监视装置将持续向线路注入13．95kHz的高频电流，用以进行阻抗计算。为了防止高频电流侵入换流站，接地极线路两侧装设了带阻滤波器实现了对注入信号的阻断，但由于接地极址侧的滤波器装置有并联匹配电阻，因此在计算线路正常运行时的阻抗，应该计及并联电阻的影响。
2.4保护装置安装
a．首先应检查现场条件，现场的电气条件和机械条件都将对设备安装有相应的影响，应进行检查并保证相应值在允许范围内。b．安装时应先对接地进行安装，并用黄绿交替的导线将保护装置插件背板的接地端子连接到接地铜排上。为减少误操作等，接地线应尽可能短，确保接地线具有最佳的导电性。需要着重考察接地点容量和防腐蚀能力，保护装置地与变电站地之间的阻抗应满足相关国家标准，装置只能一点接地。c．装置接线应符合接线图的要求。需要注意的是接地线是否与主网可靠相连关系到调试过程中的安全。
2.5 电压互感器出现故障
结合直流控制保护的要求，对其进行合理的设计，遵循基本的设计原理，实际使用的500kV交流母线电压互感器，有必要直接接入到双极控制系统当中，可以很好地发挥无功控制的作用，其中的线路分别与对应的阀组控制系统进行连接，对换流变带电进行逻辑判断，但是对于交流系统而言，在其带电之前，必须在各自电压回路中的空气开关断开，在此基础上断开空气下面的接头连接，在开口三角回路中解开L线，并将线路进行绝缘保护，不能出现漏电问题。这些设备在交流区域启动过程中，可以保证二次电压不会进入到直流控制保护装置内，提高整个系统的稳定性。
2.6改进保护策略
（１ ）设备厂家在设计时应充分考虑设备防潮技术和措施，提高设备运行稳定性；建设单位在设备招标时应在设备技术规范书中提出防潮要求。（ ２ ）类似高压测量设备停电检修时，应重点检查设备各部分受潮情况，并做好防潮措施，避免受潮引起二次分压板电阻变化；设备巡视人员应定期对可检查部位进行防潮检查。（３ ）确保设备运行安全情况下，可对箱体进行透明开窗设计或改造，以便观察箱体内部状况。
结语
在掌握接地极线路不平衡保护和阻抗监视原理的基础上，理论分析了两种保护的保护性能，得到以下结论:1)接地极线路不平衡保护无法保护接地极线路全长，保护的灵敏性与双极不平衡电流和过渡电阻有关，不平衡电流越小，保护灵敏性越低;过渡电阻越大，保护灵敏性越低。同时，不平衡保护不具备监测接地极线路双回线同点故障的能力。2)由于注入信号的频率过高，阻抗监视装置的测量阻抗与故障距离呈现周期变化，传统距离保护的整定原则无法适用。利用测量阻抗与正常阻抗偏差实现的整定方法受线路参数变化的影响，导致阻抗监视在实际运行中有拒动的可能。3)进一步改进接地极线路的保护策略，提高保护的故障隔离能力，是保证直流系统安全运行的有效措施。
参考文献:
［1］高晨，杨再欣，邢立新，等．基于遗传算法的励磁系统参数优化［J］．内蒙古电力技术，2017，35(5):5－9．
［2］国电南瑞科技股份有限公司．NSＲ－376调相机变压器组保护装置技术和使用说明书［Z］．南京:国电南瑞科技股份有限公司，2017．
［3］袁彩艳．大峡水电站发变组保护双重化改造［J］．水电厂自动化，2004(1):22－24．
［4］康勇．邢台电网地区小电源继电保护及自动装置配置和整定［D］．保定:华北电力大学，2008．
［5］赵艳．220kV新城综合自动化变电站的研究和设计［D］．济南:山东大学，2008．