高电压直流输电线路中的故障诊断与治理
高电压直流输电线路是现代化电力输送的重要渠道之一，可以有效地缓解电能短缺的问题，提升国家的能源利用率和电力供给能力。但是，由于老化、自然灾害等原因，高压直流输电线路难免会出现故障。如何准确地诊断和治理故障，是保证输电线路安全运行的重要环节。本文将从故障的定义、诊断和治理三个方面逐一探讨高电压直流输电线路中的故障问题。
一、故障的定义
高电压直流输电线路中的故障，通常是指输电线路部件在运行过程中出现的异常状态，如线路中断、短路、地闸故障、绝缘子击穿等。这些故障的出现，会导致输电线路运行异常，甚至出现停运现象，对电力系统的稳定运行和供电安全造成严重影响。
二、故障的诊断
故障的诊断是高电压直流输电线路运行安全的前提，它主要通过以下方法实现：
1. 实施巡检。巡检是检查输电线路运行状况的基本方法，可以通过采用人工巡检、无人机巡检等途径，检查输电线路的构造、安装、接地、绝缘状况等，发现异常情况，进而判断是否存在故障。
2. 利用数据分析技术。高电压直流输电线路的监测系统一般配
备有各种传感器和数据采集设备，可以记录输电线路运行过程中
的各种参数和状态信息。利用数据分析技术，可以对收集到的数
据进行统计、分析，寻找线路故障的根源。
3. 进行试验和检测。在发现输电线路运行存在异常的情况下，
可以通过进行不同类型的试验和检测，如电参数测试、高压测试、局部放电检测等，以确认发现的故障。
三、故障的治理
故障的治理主要包括部件的更换、维修和改进等，以及各种措
施的实施，保证故障的及时处理，防止其对输电线路造成长期性
损害和影响。具体而言可以从以下方面进行治理：
1. 更换损坏或老化的部件。在实施巡检或故障诊断过程中，确
定哪些部件状态不佳，需要更换或进行维修保养，如绝缘子、线缆、断路器等。
2. 实施环境改进措施。为了保证输电线路的运行稳定，在故障
诊断之后，可以根据具体情况，对输电线路周边的环境进行改进，如清理周边危险物，清除植被等。
3. 更改设计方案。在长期运行中，可以根据环境变迁或新技术
的发展，以及输电线路的具体情况，考虑更改原有设计方案，以
提升输电线路的运行安全性和稳定性。
总之，高电压直流输电线路中的故障诊断和治理是保障输电线路安全运行的重要手段。通过科学、全面、及时地进行故障诊断和治理，可以最大化地保护输电线路的安全和稳定，为电力系统的稳定运行提供优质的支撑。
高电压直流输电线路中的故障诊断与治理 高电压直流输电线路是现代化电力输送的重要渠道之一，可以有效地缓解电能短缺的问题，提升国家的能源利用率和电力供给能力。但是，由于老化、自然灾害等原因，高压直流输电线路难免会出现故障。如何准确地诊断和治理故障，是保证输电线路安全运行的重要环节。本文将从故障的定义、诊断和治理三个方面逐一探讨高电压直流输电线路中的故障问题。 一、故障的定义 高电压直流输电线路中的故障，通常是指输电线路部件在运行过程中出现的异常状态，如线路中断、短路、地闸故障、绝缘子击穿等。这些故障的出现，会导致输电线路运行异常，甚至出现停运现象，对电力系统的稳定运行和供电安全造成严重影响。 二、故障的诊断 故障的诊断是高电压直流输电线路运行安全的前提，它主要通过以下方法实现： 1. 实施巡检。巡检是检查输电线路运行状况的基本方法，可以通过采用人工巡检、无人机巡检等途径，检查输电线路的构造、安装、接地、绝缘状况等，发现异常情况，进而判断是否存在故障。
2. 利用数据分析技术。高电压直流输电线路的监测系统一般配 备有各种传感器和数据采集设备，可以记录输电线路运行过程中 的各种参数和状态信息。利用数据分析技术，可以对收集到的数 据进行统计、分析，寻找线路故障的根源。 3. 进行试验和检测。在发现输电线路运行存在异常的情况下， 可以通过进行不同类型的试验和检测，如电参数测试、高压测试、局部放电检测等，以确认发现的故障。 三、故障的治理 故障的治理主要包括部件的更换、维修和改进等，以及各种措 施的实施，保证故障的及时处理，防止其对输电线路造成长期性 损害和影响。具体而言可以从以下方面进行治理： 1. 更换损坏或老化的部件。在实施巡检或故障诊断过程中，确 定哪些部件状态不佳，需要更换或进行维修保养，如绝缘子、线缆、断路器等。 2. 实施环境改进措施。为了保证输电线路的运行稳定，在故障 诊断之后，可以根据具体情况，对输电线路周边的环境进行改进，如清理周边危险物，清除植被等。 3. 更改设计方案。在长期运行中，可以根据环境变迁或新技术 的发展，以及输电线路的具体情况，考虑更改原有设计方案，以 提升输电线路的运行安全性和稳定性。
输电线路故障诊断与恢复技术 随着电力行业的发展，电力系统的规模和复杂度也不断提高，电力运输中，输电线路是最基础的电力运输工具之一，出现问题会影响整个系统的安全和可靠性。因此，输电线路故障诊断与恢复技术显得极为重要。 输电线路故障类型 输电线路常见故障类型，包括：短路、开路、地线故障、转接开关失灵、电缆接头发热等。其中，短路是电力系统中最常见的故障之一。许多厂商已经开发出许多专业的短路检测器，通过检测器可以快速检测出输电线路的短路故障，提高快速恢复时间。 输电线路故障诊断技术 为了解决输电线路故障问题，许多技术被开发出来。传统的短路检测仪器和直流系统故障指示器被广泛使用，但它们只能诊断简单故障，对于复杂故障的诊断效果较差。近年来，新型诊断技术的发展和运用，主要包括了红外线热成像技术、声波技术、电磁波技术、光学成像技术、物联网等技术手段，可以更有效地诊断输电线路故障。 红外线热成像技术 红外线热成像技术是一种通过测量物体表面辐射出来的规律，来评估物体表面温度分布的技术。通过测量温度分布差异，可以判断出设备的缺陷和故障，并提供参考意见，以便及时采取补救措施，避免故障发生。这项技术主要应用于检测输电线路的接头、开关、隔离器和电气设备等部分。 声波诊断技术 声波诊断技术是一种将输电线路的声学信号通过微机进行处理和分析的技术。通过测量设备在工作过程中发出的各种响声，进而判断设备的问题所在，确定是否
需要进行维护和维护程度。这项技术的优点在于可检测到许多无法通过传统方法检测的故障，并且不会对设备造成损害。 电磁波检测技术 电磁波检测技术是一种通过测量输电线路电磁波辐射，诊断输电线路故障的技术。通过检测输电线路产生的电磁辐射信号，可以检测到如线路本体故障和局部故障等故障类型。 物联网技术 物联网技术是一种通过互联网连接物体，实现互通和协作的技术。它可以对输电线路进行实时监测，以保证一个推崇的智能电网系统。物联网技术可以实现对输电线路的实时监测，预警和预测维修，以提高系统的可靠性和安全性。 输电线路故障恢复技术 在检测出输电线路故障后，及时恢复系统的正常运行也是非常重要的。传统的恢复方法是：一遍一遍地检查任何疑似故障的长串线路，但这种方法效率低而且成本很高。近年来，随着技术的发展，远程恢复技术、智能故障诊断技术和机器人技术等逐渐成熟，可以更快、更准确地定位故障，提高恢复效率。 远程恢复技术 远程修复技术采用无线神经网络技术将连续电压信号、电流信号等数据实时传输到中心用户界面，远程实时监控输电线路的运行状态，并提示相应的故障，实现故障快速定位和修复，优化电网运行管理和维修策略。 智能故障诊断技术 智能故障诊断技术是通过计算机视觉系统，利用大数据和人工智能技术对输电线路设备进行监测和诊断，通过对输电线路图像的分析，可以快速判断是否存在故障，缩短故障检测时间。
高压输电线路的故障诊断与定位技术研究 高压输电线路是现代电力系统中不可或缺的重要组成部分，它 负责将发电厂产生的电能从输电站传输到变电站，再分配到家庭 和企业。高压输电线路作为一项危险的工程，如果出现故障会对 整个电网造成严重的影响。因此，高压输电线路的故障诊断与定 位技术的研究和发展显得至关重要。 目前，有多种方式可以对高压输电线路的故障进行诊断和定位。其中，主要包括基于模型的方法和基于数据的方法。 一、基于模型的方法 基于模型的方法是利用数学模型来描述高压输电线路中的电学 参数和其他特征。这种方法需要先建立一个完整的数学模型，然 后根据实际电路参数进行计算，并对结果进行分析。这种方法适 用于大型电网系统的故障诊断和定位，但需要对接管、变压器等 进行复杂的数学建模。 基于模型的方法主要包括故障解析法、能量函数法、矩阵分析法、状态估计法等。故障解析法是指在电网的某个区域发生故障时，根据不同情况进行故障分析和处理，以减轻故障对电网的影响。能量函数法是一种拓扑分析法，它通过建立拓扑分析模型， 来实现不同的故障模式的检测和诊断。矩阵分析法是通过矩阵运 算来计算电路各节点之间的电学参数，从而实现故障的定位和诊
断。状态估计法则是通过计算电网各个部分的状态量，来推断电 网的故障原因及位置。这些方法中，状态估计法是最为常用的方 法之一。 二、基于数据的方法 基于数据的方法是利用高压输电线路实际的电学参数来进行故 障诊断和定位。这种方法可以通过安装各种传感器设备，获取高 压输电线路的实时数据，并通过数据分析技术来识别和定位故障。基于数据的方法不需要对电路做复杂的数学建模，因此比基于模 型的方法更简单方便，并且在实际应用中更为灵活。 基于数据的方法有很多种，其中较为常见的包括短路电流法、 奇异值分解法、小波变换法等。在这些方法中，短路电流法是一 种常用的方法，它利用短路电流的变化来确认故障在哪个区域。 而奇异值分解法是一种数据处理方法，在电气工程领域中被广泛 应用。小波变换法则是一种用于信号分析的方法，它可以将时间 信号转化为频域信号，从而方便分析处理。 总体来说，基于数据的方法相比于基于模型的方法，更加简单 直接，而且在实际应用中也被广泛采用。不过，这并不意味着基 于模型的方法已经过时，相反，随着电气工程理论的发展和计算 机技术的发展，基于模型的方法也得到了不断的改进和加强。
特高压输电线路绝缘子的故障诊断与维护 近年来，我国电力工业取得了长足的发展，不仅建设了大量的电网基础设施，而且也大力推广了新技术和新设备，其中特高压输电线路被誉为电力工业领域的“皇冠上的明珠”。特高压输电线路具有输电效率高、经济效益好等优点，在促进我国电力工业快速发展的同时，也需要进行维护。本文将围绕特高压输电线路绝缘子的故障诊断和维护这一主题展开讨论。 一、特高压输电线路绝缘子的故障原因 特高压输电线路在运行过程中，经常出现导线污秽和绝缘子表面污染等问题，这些问题是导致绝缘子故障的主要原因。 1.导线污秽 导线表面存在堆积的杂物、树汁、沙土、蒙上灰尘等，这些污垢对导线绝缘性能起到破坏作用，导致绝缘子表面电力弧和击穿故障。 2.绝缘子表面污染 绝缘子表面污染主要由大气污染和盐霜形成的污垢构成，导致在高电压电场下形成电晕放电，进而造成表面闪络和绝缘子击穿等故障。 二、特高压输电线路绝缘子的故障诊断 当发现特高压输电线路中绝缘子发生故障时，需要进行及时的诊断，以便进行维护和修理。 1.外观检查 外观检查是诊断绝缘子故障的首要步骤。通过对绝缘子表面进行彻底的检查，可以发现绝缘子表面污垢和损坏，以及绝缘子外部连接处的螺栓等部位是否松动。
2.高压开关试验 高压开关试验是检测绝缘子故障的重要方法之一。试验时采用高压直流或交流电源，对绝缘子的绝缘性能进行检测。当发现绝缘子的击穿电压远低于标准值时，说明绝缘子存在故障。 3.红外热像检测 红外热像检测是一种非接触式检测绝缘子故障的技术。该技术可通过拍摄绝缘子的红外热像图像来检测绝缘子表面存在的温度异常区域，进而判断绝缘子是否存在故障。 三、特高压输电线路绝缘子的维护 为了保证特高压输电线路的正常运行，绝缘子的维护至关重要。下面给一些建议，以保证绝缘子的长期稳定运行。 1.清洗绝缘子表面 每年对绝缘子表面进行清洗，可以有效地去除绝缘子表面的污垢和沉积物，保证绝缘子的绝缘性能。 2.更换老化绝缘子 对于老化的绝缘子，应及时替换。新的绝缘子具有更好的绝缘性能，可以提高特高压输电线路的运行效率和安全可靠性。 3.加强绝缘子的保护 在绝缘子表面涂覆防污剂可以有效地抵御大气污染物，减少了绝缘子表面的污染和绝缘子的决闪电压下降。
柔性直流输电线路故障处理与保护技术 评述 摘要：基于柔性直流输电系统控制方式和拓扑结构的特殊性，在直流侧发生故障时，其故障电流上升速度极快且破坏性极强。针对柔性直流输电系统的故障类型和保护分区进行讨论，结合现阶段的故障隔离技术，介绍了直流断路器、换流器和交流断路器的应用状况。因此，需要提升保护在系统强耦合环境下的适应能力。与传统输电方式相比，柔性直流输电技术具有技术和经济上的优势，未来将广泛应用于大规模新能源发电并网、城市高负荷地区供电和远方孤立负荷供电等。 关键词：柔性直流输电线路；故障；保护技术 本文从柔性直流输电线路故障处理和保护原理几个方面，详细地分析了国内外柔性直流输电线路故障处理和保护技术的研究现状，包括借助辅助电路的故障电流分流与抑制技术、基于新型换流器拓扑和直流输电结构的故障电流抑制与故障自清除技术、基于直流断路器的故障隔离技术，以及直流线路保护原理。随着大功率全控电力电子器件制造和控制技术的发展，柔性直流输电系统应运而生，其具有传输容量大、线损低、可靠性高、无换相故障、有功无功功率独立控制等特点，受到了广泛关注和研究。 一、柔性直流系统故障类型 以某柔性直流电网为例，该工程采用架空输电线路，相比直流电缆，其故障概率更高。按故障区域划分，柔性直流电网故障大致可分为交流系统故障、换流器内部故障、系统直流侧故障。换流器内部故障又可细分为站内母线故障、阀短路故障、桥臂电抗器故障、最常见的子模块故障等。柔性直流输电具有输送容量大、电压等级高特点，MMC(模块化多电平换流器)每个桥臂串联的子模块数量较多，从而增加了子模块故障率。在柔性直流系统建设中，为确保系统具有足够的
高压直流输电线路故障清除及恢复策略研究 摘要：本文阐述了LCC-HVDC直流线路故障清除与恢复策略，对VSC-HVDC直流 线路故障清除及恢复策略进行说明，做出LCC-HVDC和VSC-HVDC输电线路故障清除及恢复所面临的共性问题及解决方案，希望对我国高压直流输电线路故障清除 及恢复的发展有所帮助。 关键词：高压直流；输电线路；故障清除 近年来，直流输电技术具有线损低、输电距离长、输电容量大、无需同步运行、功率调整快等优点，广泛用于区域间输电、主网互联、分布式接入。大城市 高压直流输电线路的电力供应十分普遍，中国的电力系统正逐渐显示出“强直流电和弱交流电”的特征，高压直流输电线路在输电网路中具有重要地位。架空电源线暴露于空气中，如存在工作条件差的问题，那它是整个传输系统中故障可能性最 高的组件。直流线路故障会危及电气设备的安全运行，破坏正常的电力传输并阻 塞或关闭直流系统。电压和频率稳定性问题甚至导致停电。因此，处理直流输电 线路故障（包括故障排除和恢复）对于确保设备安全，提高电源的可靠性以及维 护整个系统的稳定性尤其重要。 一、LCC-HVDC直流线路故障清除与恢复策略 1.重新启动直流电源故障功能。交流电源线上的大多数故障都是瞬时故障， 约占总线路故障的60-90%。为了提高电源的连续性和可靠性，交流断路器跳闸后 的自动重合闸方法用于自动故障排除，尽快恢复工作，当断路器跳闸后，合闸闭合，可以在过零点处自动抑制合闸电流。如果是短期故障，则在一段时间后会恢 复线路的隔离状态，断开的断路器可以恢复供电；如果是永久性故障，则由于故 障仍然存在，因此在断路器再次合闸并再次断开断路器后会，再次触发保护功能。直流输电线路瞬时故障的可能性高达90%。但是，如果仍然使用交流侧断路器来 隔离故障，则必须执行逆变器锁定过程，打开交流断路器，等待空闲时间，重新 闭合交流断路器，然后将逆变器解锁。较长的时间可能会导致诸如系统频率显著 下降，电压波动和音频线路的长时间过载之类的问题，这会影响电源质量，并且 不会影响系统的稳定性，DC短路电流不会自然地过零并且本身不能熄灭。用于直流短路分断的直流断路器技术尚未完全开发，因此LCC-HVDC系统不使用断路器 对直流线路故障进行故障排除。LCC-HVDC系统结构中，平滑电抗器，滤波器组和其他结构可以起到限流作用，该转换器使用低压限流控制，点火角控制和其他控 制方法。它可以限制和清除故障电流，更加灵活，响应速度更快。因此，在LCC-HVDC系统中，可以通过控制系统的DC线路故障重启功能来实现故障排除，实现 高压直流输电线路故障排除。 2.设置直流线路故障重启功能。释放时间，重启次数和重启电压水平可以根 据实际技术要求和操作经验进行设置。排除时间通常设置为100-500，重新启动 次数可以设置为0-5。重新启动电压可以是全电压重新启动，80%减压重新启动或70%减压重新启动。从第二次重启开始，为了增加成功重启的可能性，可以适当 地增加跳闸时间或降低重启后的电压水平。一般而言，重新启动所需的时间约为500S，并且重新启动以恢复电力传输的时间比正常启动系统所需的时间短得多。 在实际应用过程中，是否启用了“故障重启”功能及其参数设置参与系统运行模式，所连接的交流系统的电源以及故障情况有关。对于双极系统，如果两极受故障重 启功能独立控制，则当两极同时发生故障或在短时间内接连发生故障时，由于直 流输电项目的带宽较大，这对整个系统来说是严重的电源中断。如果重启失败，
高压直流输电换相失败原因及对策 摘要：换相失败在高压直流输电系统中时常发生，短时间内的换相失败不会造 成严重后果，但长时间多次换相失败将导致直流系统停运。造成换相失败的常见原因主要有:(1)交流侧系统异常，比如电压跌落、电压波形畸变等;(2)换流阀触发脉冲丢失;(3)直流电压、电流异常。 关键字：高压直流输电；换相失败；原因及对策 1换相失败基本原理 换相失败是直流系统常见的故障之一，一般单次换相失败仅会导致短暂的功率中断，其对系统影响不严重，只有发生连续换相失败可能引起直流闭锁。换相失败一般都发生在逆变站，当逆变侧换流器两个桥臂之间换相结束后，刚退出导通的阀在承受反向电压的时间内，如果换流阀载流子未能完成复合并恢复正向阻断能力，或在反向电压持续期间未能完成换相，此时当阀两侧电压变为正向后，预定退出的阀将发生误导通，从而引起换相失败。换相失败的特征是:(1)关断角小于换流阀恢复阻断能力的时间(大功率晶闸管约0.4ms);(2)6脉动逆变器的直流电 压在一定时间下降到零;(3)直流电流短时增大;(4)交流侧短时开路，电流减小;(5)基波分量进入直流系统。 2换相失败保护原理 保护功能测量换流变阀侧Y绕组和D绕组的电流以及直流电流IDP和IDNC。一个6脉动桥换相失败的明显特征是交流相电流降低，而直流电流升高。换相失败可能是由一种或多种故障，如控制脉冲发送错误、交流系统故障等引起的。阀的误触发或触发脉冲丢失会导致其中一个6脉动桥的连续换相失败;交流系统干扰会导致两个6脉动换流桥的连续换相失败。对于一个6脉动阀组的持续换相失败和12脉动阀组的持续换相失败，保护分别经过不同的延时跳闸。 换相失败动作后果:单桥换向失败动作后果为请求控制系统切换;X闭锁;极隔离;跳交流断路器;起动断路器失灵保护;锁定交流断路器;启动故障录波。双桥换相失败动作后果为请求控制系统切换;Y闭锁;极隔离;跳交流断路器;起动断路器失灵保护;锁定交流断路器;启动故障录波。 3多馈入高压直流输电系统异常换相失败原因分析 3.1母线近端接地故障 当多馈入高压直流输电系统应用中的换相异常出现后，需要对其换相异常的原因进行分析，以便于能够更好地处理相应的换相管理需求，对于换相影响最深的原因之一，就是在高压电流的输电系统应用中，其母线近端接地出现故障。下图3是母线近端出现故障之后的电路运行图，从该图中可以看出，当换相母线1端出现故障时，其对应的三相接地线也会出现故障。也就是说在保持SCR1为常 数情况下，改变SCR2中的数值，其仿真结果表示也会随着SCR2的增大而出现强度提高现象，由于这种现象的出现，在一定程度程度上降低了换相临界点的耦合数值，缩小了电气之间的距离。 3.2母线远端接地故障 按照图1中的电路运行图分析，将多馈入高压直流输电系统应用中的母线远端接地故障进行了专门分析，经过分析之后发现，当保持SCR1为常数时，SCR2对应的仿真结果也会出现和之前类似的结果，但是相应的故障强度却较之前有所
高压直流输电线路中的故障及保护研究 随着能源需求的不断增长以及可再生能源的快速发展，高压直流输电系统正在成为电力输送中的新宠儿。相比传统交流输电系统，高压直流输电系统具有输送功率大、输送距离远、输电损耗降低、占地面积小等特点，被广泛应用于电力远距离输送、海底输电等领域。 然而，高压直流输电线路中的故障一旦发生，往往会造成严重的经济损失和安全隐患。因此，对高压直流输电线路的故障及保护进行研究显得尤为重要。 一、高压直流输电线路中的故障 高压直流输电线路的故障形式与交流输电线路略有不同。主要包括： 1. 直流电弧故障 由于高压直流输电系统工作电压高达几百千伏，一旦线路出现故障，便容易产生大小不等的直流电弧。这种电弧具有强大的能量和高温，能够瞬间熔化输电线路的金属材料，引起火灾和爆炸。 2. 地线接触故障 地线接触故障是高压直流输电线路中常见的故障形式之一。这种故障通常是由于地线接触不良、接触电阻过大或接地电阻过小等原因造成的。当出现地线接触故障时，会引起电流过大，导致输电设备损坏。 3. 负载故障 负载故障是输电系统中比较常见的故障，主要包括短路故障、接地故障和过载故障等。这些故障往往会导致电压波动、电流过大等问题，影响输电系统的正常运行。 二、高压直流输电线路的保护技术
为了保证高压直流输电系统的正常运行，必须对其进行保护。高压直流输电线路的保护技术可以分为电气保护和机械保护两种。 1. 电气保护 电气保护主要包括保护继电器、跳闸装置、电流互感器等。保护继电器是高压直流输电线路中最为重要的保护设备之一，可以对各种类型的故障进行快速判断和处理。跳闸装置可以在出现故障时实现对线路快速分断，防止电流过大导致设备损坏。电流互感器则是测量高压直流输电线路中电流值的关键设备之一，能够实现线路电流的准确测量和保护。 2. 机械保护 机械保护主要包括隔离开关、互感器、避雷器等。隔离开关是高压直流输电线路中最基本的机械保护设备之一，可以实现对输电线路的电气隔离和安全切断。互感器和避雷器等设备则可以实现对高压直流输电线路中电压等参数的保护，保证线路在电气特性上的稳定运行。 三、高压直流输电线路保护技术的研究进展 近年来，高压直流输电线路保护技术得到了快速发展。主要表现在以下几个方面： 1. 保护继电器的智能化 保护继电器的智能化是目前高压直流输电线路保护技术的新方向。智能化的保护继电器不仅能够快速判断各种类型的故障，还能够对线路参数进行实时监测和分析，提高了保护设备的运行效率和可靠性。 2. 多元化保护技术的应用
特高压直流输电系统运行维护检修措施 探讨 摘要：直流输电系统是根据该区域的天气和地理特征以及以往的运行、维护和服务经验加以考虑的。根据特高压直流输电特殊运行方式提出了相应的动作，本文简要介绍了特高压直流输电运行维护措施，指出了不足之处，并提出了促进我国电力行业快速增长的有效措施。 关键词：特高压；直流输电系统；运行维护 其系统维护是必要的，以确保高压直流输电系统的安全运行，促进电力行业的快速增长，因为该系统的电力线太长，故障电压增大。该过程中，负责人根据特高压直流输电故障的性质和类型，负责实施适当的故障排除措施，以确保系统设备尽快投入运行。其结果是提高了安全性和可靠性，并提高了特高压直流输电系统的运行效率。 一、高压直流输电系统运行维护的特点 1.高压直流输电系统特性。其具有以下一般特性:系统线路较高结构参数，必须对其进行调整，以确保高压直流输电运行时的缝隙和距离。设置对应的高压线路安全使用系统中线路塔杆、塔头。参数高运行和高传输容量:由于高压直流系统周围电压高，其运行分裂导线采用。运行安全要求很高:高压直流系统主电路1000kV，输入功率500kV。电压传输过程中出现的任何问题都会对我国经济产生严重影响。为此，高压直流输电系统的运行必须确保高度的安全性和稳定性。 2.高压直流系统的运行特点。环境特性:高压直流输电的远距离直流系统，贯穿南北东西，因此，在贯穿过程中往往会出现不利的自然条件。雷击故障:高压直流系统由于绝缘性能高，即使雷击中，在操作过程中也经常受到雷击损坏。污闪特点，在高压直流输电系统的长线路运行过程中，有一系列污染区域贯穿，特别是通过防污问题；风偏故障:高压直流输电系统运行时，塔与塔高之间的距
高压直流输电系统的故障分析与抗干扰技术 研究 高压直流输电系统的故障分析与抗干扰技术研究 摘要：随着电力系统规模的不断扩大和电力负荷的增加，高压直 流输电系统在电力输送方面的优势逐渐被认识和重视。然而，高压直 流输电系统存在一定的故障和干扰问题，影响电力系统的稳定运行和 电力质量。本论文对高压直流输电系统的故障和干扰问题进行了深入 研究，分析了故障的原因和影响，并提出了相应的抗干扰技术，以提 高高压直流输电系统的稳定性和可靠性。 1. 引言 随着电力需求的不断增长，传统的交流输电方式已经难以满足电力系 统的需求。高压直流输电系统由于其输电效率高、损耗小等优点，逐 渐成为电力系统的重要组成部分。然而，高压直流输电系统在实际运 行中会遇到一些故障和干扰问题，影响系统的稳定运行和电力质量。 因此，对高压直流输电系统的故障和干扰问题进行研究具有重要的理 论和实际意义。 2. 高压直流输电系统的故障分析 2.1 故障种类 高压直流输电系统的故障种类主要包括直流电源故障、极性反转故障、极间短路故障等。 直流电源故障是高压直流输电系统中比较常见的故障类型，其主要表 现为直流电源断开、电压降低等。 极性反转故障是指高压直流输电系统极性发生变化，主要由于极性反 转保护失效、继电器故障等原因引起。 极间短路故障是指高压直流输电系统两个极之间发生短路，通常由于 绝缘故障、外力破坏等原因引起。 2.2 故障原因分析
高压直流输电系统故障的原因主要包括设备故障、外力破坏、人为操 作失误等。 设备故障是高压直流输电系统故障的主要原因之一，设备故障可能包 括电力电缆断裂、继电器失效、开关故障等。 外力破坏是高压直流输电系统故障的另一个常见原因，外力破坏可能 包括自然灾害、建筑工程、交通事故等。 人为操作失误也是高压直流输电系统故障的重要原因，操作人员操作 不当、维修不当等都可能导致故障发生。 2.3 故障的影响 高压直流输电系统的故障会导致系统的电力质量下降，甚至对整个电 力系统造成影响。 直流电源故障会导致直流输电的中断或降低，影响电力系统的稳定运行。 极性反转故障会导致系统中极性变化，进而影响系统电压的稳定性。 极间短路故障会导致系统发生短路，可能造成设备损坏、火灾等严重 后果。 3. 高压直流输电系统的抗干扰技术研究 3.1 高压直流输电系统故障检测技术 针对高压直流输电系统的故障种类和原因，可以采用故障检测技术进 行实时监测和故障诊断，及时发现和处理故障，保证电力系统的稳定 运行。 故障检测技术可以包括电流检测、电压检测、信号处理等，通过对系 统的参数进行监测和分析，可以准确检测并定位故障。 3.2 高压直流输电系统的保护技术 高压直流输电系统具有较高的电压和电流水平，处理故障时需要采取 相应的保护措施，以保护设备和系统的安全稳定运行。 常见的高压直流输电系统保护技术包括过电流保护、过电压保护、继 电器保护等，这些保护技术可以有效地处理系统故障，提高系统的可 靠性和稳定性。 3.3 高压直流输电系统的干扰抑制技术 高压直流输电系统在运行过程中也会遇到一些干扰问题，如电磁干扰、
特高压直流输电系统运行维护检修的关键举措研究 摘要：特高压直流输电系统是整个电力系统中非常重要的构成部分，但是，在 特高压直流输电系统运行时，经常会遇到一定的困难，所以，对特高压直流输电 系统进行运行维护检修意义非常重大。 关键词：特高压；直流输电系统；运行检修；关键措施 由于线路长度问题，经常造成有故障问题出现在特高压直流输电系统中，所以，一定要细致、周密的对系统进行维护，确保能够安全的运行特高压直流输电 系统，从而为保证我国电力行业快速发展而做出贡献。 一、特高压直流系统的论述 通常用输电高速公路来形容特高压输电电网。当前，500kV直流输电系统与500kV交流系统是我国电网特高压直流系统的两个重要组成部分。对比特高压输 电电网，只可以用输电高等级公路来表示当前的电网。对应的在我们国家通常将 直流800kV和交流1000kV统称为特高压。由于特高压电网以及特高压输电本身 的技术存在一定的危险性，电磁场、噪声都会对线路和输电环境带来影响和伤害。所以，国内外专家都开始着力研究这方面的内容。 二、运行维护特征分析 特高压直流系统不同于其他的输电系统，其在运行的过程中所承载的的电压 量较大，所以，它也呈现出来自身的运行特点，所以，在运行维护方面也呈现出 来独特的一面。 1、总体特征分析 主要有以下几个特征存在于特高压直流输电系统中：第一，有较高的结构参 数存在于系统线路中，为确保有一定的间距和间隙存在于特高压直流输电系统中，这样就需要把相应的高压线路设置在特高压直流输电系统的塔头和线路塔杆上， 确保系统安全运行。第二，较大的输送容量，较高的运行参数，因为有较强的电 压存在于高压直流系统的周边，所以，应该通过分裂导线保证其运行；第三，较 高的运行可靠性。通常在1000kV控制高压直流系统中的电路，在500kV控制其 功率，一旦有问题出现在了电压传输过程中，这样对我国经济发展就会产生较大 的影响。所以，在运行特高压直流输电系统时，要确保其具备一定的稳定性和安 全性。 2、运行特征 首先，雷击故障。系统运行期间，雷击是常见的一种伤害，由于有较高的绝 缘性存在于其自身中，即便受到雷击，损坏也不会过大。其次，污闪故障：因为 有较长的线路存在于高压直流输电系统中，有较多的污区存在，从而就突显了其 防污问题的重要性。再次，风偏故障。在系统运行过程中，其塔高和塔尖将一些 绝缘串子距离超出，如果碰到大风天气，就会有风偏离故障出现在输电系统中， 进而对系统的应用安全性带来影响。所以，如果在强风带处修建了特高压直流输 电系统，应该率先将风偏防护工作做好。最后，环境特征。有较大的传输距离存 在于高压直流输电系统中，如果线路长度较大，能够在各个方向贯穿。所以，在 设置这些线路时，也会碰到很多不良的自然环境。 3、检修特征分析 有这样几个特征存在于特高压直流输电系统的检修工作中：首先，因为有较 大的荷载存在于特高压直流输电系统中，因此，在具体的检修时，会较高的要求 着承载工具，只有利用一些绝缘子、塔杆等工具才可以完成检修。其次，有类型
直流输电系统故障动作情况及闭锁案例分析 摘要 直流输电系统是目前较为常见的高压输电方式，其具有传输效率高等优点，但在实际应用过程中仍不可避免地出现故障。本文通过对某直流输电系统故障动作情况及闭锁案例的实际调查和分析，提出了在发生故障时的应对方式，以及在日常运行过程中的预防措施。主要介绍了直流输电系统的工作原理、结构特点以及常见故障形式，并结合具体案例对故障动作情况和闭锁机制作了深入探讨。本文的研究成果对于直流输电系统的运维和建设具有一定参考价值。 关键词：直流输电系统；故障动作；闭锁机制；预防措施 正文 一、简介 直流输电系统是一种高电压输电方式，因其具有传输效率高、损耗小等优点，已经被广泛应用于各种场合。但是，由于高电压环境下的运行条件较为苛刻，加之设备和电力电子技术的不稳定性，直流输电系统也面临一系列的故障问题。本文将主要从故障动作情况及闭锁案例角度出发，研究直流输电系统的故障原因、发生机制及处理方法，以期为直流输电系统的稳定运行提供一些有益的经验和启示。 二、直流输电系统的结构 直流输电系统通常由三个主要部分组成：直流电源、直流回路和控制系统。其中直流电源提供高压直流能源，直流回路负责将电压传输到目标地点，控制系统则对整个系统进行监控和维
护。在直流输电系统中，直流电源和控制系统通常由多个模块组成，可以分别对每个模块进行控制和监控。下面将从这三个方面分别介绍直流输电系统的结构。 2.1 直流电源 直流电源是直流输电系统的核心组成部分，它的主要作用是将电力能量转化为直流能量并供给整个系统。直流电源通常采用直流发电机或直流变压器等设备，通过对交流电的整流和滤波来实现直流输出。在直流电源中，直流发电机通常用于大型直流输电系统，其输出电压和电流非常稳定，整体效率也较高。而在小型直流输电系统中，则通常采用直流变压器来实现电力的转化和供给。 2.2 直流回路 直流回路担负着将从直流电源输出的直流能量传输到目标地点的任务。通常，直流回路由两个极性的电缆组成，即正极电缆和负极电缆。在直流输电系统中，直流回路的长度较长，其间距也较大，因此在传输过程中需要考虑电缆电阻等因素。为了保证直流输电系统的效率和稳定性，工程师们通常会采用各种手段对直流回路进行优化和调整。 2.3 控制系统 直流输电系统的控制系统主要由PLC控制器、通信接口、SCADA监控等几个部分组成。其中PLC控制器负责对直流电源和直流回路进行控制和监控，保证整个系统的稳定性和可靠性；通信接口则是将直流输电系统和外部系统进行连接和通信的通道。而SCADA监控系统则是对整个直流输电系统进行实
柔性直流输电的故障分析及保护策略 综述 单位省市：内蒙古自治区乌兰察布市兴和县 单位邮编：013650 摘要：柔性直流输电系统具有阻尼小、惯量低的特点，直流线路发生故障后故障发展迅速，因此如何快速可靠地识别线路故障对系统稳定运行意义重大。目前，柔性直流输电线路保护主要是借鉴更为成熟的传统直流线路保护方法，然而传统直流输电线路保护方法应用于柔性直流输电中仍存在诸多问题，其本质主要体现在柔性直流输电系统对线路保护的速动性的要求更为苛刻，同时得兼顾保护的灵敏性、可靠性和选择性。因此，柔性直流输电对线路保护的速度、弱故障特征提取的能力、抗干扰能力、以及对不同故障的区分能力提出了更高的要求。基于此，本文将对柔性直流输电的故障分析，提出几点保护策略，仅供参考。 关键词：柔性直流输电；故障问题；保护策略 1.柔性直流输电故障保护的要求与难点 柔性直流输电是新型电力系统的重要组成部分，其故障保护既有传统继电保护“四性”（可靠性、选择性、速动性和灵敏性）的基本要求，又有直流系统运行特点带来的新技术要求。可靠性是对传统继电保护装置的基本要求，其内涵包括“不误动”和“不拒动”两层意义。影响可靠性的主要因素是干扰，如测量信号的噪声、雷击等。根据直流系统的运行数据，直流架空线路的故障绝大部分是瞬时性故障，如果在故障切除后对线路进行自动重合闸控制，可以极大地提高电能传输的可靠性。而如果缺少对故障性质的识别，使重合闸发生永久性故障，则会对直流系统造成二次冲击。 选择性保护应遵循停电影响最小化的原则，即确保在最小区域内将故障区域切除，以最大限度地保证未发生故障的部分仍然继续正常供电。在交流系统中，
高压直流输电系统故障分析及其保护方案 摘要：因为高压直流输电系统承载的电流容量高、功率易调整、电网连接便利，适合应用在较远距离的电能输送、城市商业区电缆供电等。但是，根据现阶段高 压直流输电系统看，故障问题仍然存在，对社会经济发展与人们生命安全构成威胁。因此，做好输电系统保护成为重要研究课题。鉴于此，笔者结合实践研究， 就高压直流输电系统故障分析与保护方案进行简要分析。 关键词：高压直流输电系统；故障分析；保护方案 社会经济的进步、企业经济效益的提高，高压直流输电系统发挥了重要作用，因为其特点优势也得到广泛推广与应用。不过，怎样保证高压直流输电系统运行 稳定和安全性也得到了重视。 一、高压直流输电系统发展 高压直流输电和交流输电技术对比，前者有着较强的稳定性，安全性、调节 迅速，在较远距离大容量输电和电网连接中得到了广泛应用。根据当前电网建设 发展状态分析，我国中部与东部沿海区域电力使用达到84%；水能资源多在西部、西南区域，导致中部、东部沿海城市大容量电力输送困难。此外，城市电网建设 存在动态无功问题、短路电流较高、电网运行安全性等成为所关注的问题；而通 过高压直流输电系统可以有效处理该问题。 当前，国内特高压输电技术有待进一步完善，加之直流输电操控性强，在隔 离故障上效果显著，运行管理方便；通过直流输电能够有效处理电网管理不足， 确保电网系统之间不受影响，确保稳定性。高压直流输电的推广应用，其内换流 器经济投入少、换流站使用率高，今后发展空间较大。 二、直流输电故障问题现状 笔者以某城市电网直流输电为例，该电网为城市最大电网但仍然存在不足。500千伏电网是该城市电网电力吞吐的主网架，其安全水平较低，供电稳定性与 水平无法达到标准要求，无功功率降低。针对这一问题，选择将直流输电系统安 装在500千伏城市环网和市外受电通道中，系统两端交流电网短路容量无法传输，保证500千伏电网输送顺利。220千伏电网作为该城市电网的主体供电网络，供 电效果差、无功电源容量低；经过系统研究和分析，选择把柔性直流输电系统安 装在220千伏分区电网的主要联络通道中，提升了电网供电水平，效果显著。此外，直流输电在三峡--上海±500千伏直流输电上也得到了应用。三峡-上海±500 千伏直流输电工程线路全长1048.6千米，输送容量300万千瓦，如果根据中强度全铝合金导线替代普通导线推算，常规功率下，一年的输送小时数为4000小时，可节约电能7.98万千瓦时/千米，全线每年可节电8372万千瓦时。 三、高压直流线路故障问题 高压直流线路优点在于：无需提高系统的短路容量就可以达到电力系统的非 同期联网操作、不同频率的电力系统联网。通过直流系统的功率调节有助于提升 电力系统阻尼，避免低频振动，提升交流输电线的输电水平。但是，高压直流线 路也存在一定问题：直流输电线路无法引出分支线路，多运用端对端送电。国外 有地区计划建设五端直流输电系统至今已经建成三端直流输电系统，达到了不同 端直流输电系统的关键技术困难是不同运行条件下的线路功率控制不足。现阶段，通常三端以上的直流输电系统技术难以达到经济合理效果。 （一）天气影响 在恶劣天气如：暴雨、雷鸣环境下，因为直流系统两根极线为反向，遇到恶
浅谈输电线路的故障查找与解决方法 线路运行部门最难处理的故障是解决线路跳闸问题，本文就如何尽快找到线路故障点，如何有效地组织输电线路故障查找工作进行了探讨。 关键词:输电线路；线路；输电。 输电线路是电力系统的动脉，其运行状态直接决定电力系统的安全和效益，在华东、华中和广东曾经发生过高压架空线路掉线事故。而红外检测具有远距离、不停电、不接触、不解体等特点，给电力系统线路状态监测提供了一种先进手段，但是目前我国对线路等的检测经验还较少，没有相应的国家标准。作为线路的运行部门最不愿听到或最头疼的莫过于接到调度部门”某线路跳闸”的通知，但输电线路固有的”点多、面广、线路长和运行条件恶劣”的特点，决定了线路运行部门时常要接到这样的电话。如何组织事故巡视？如何尽快找到故障点？为此，根据现场使用情况结合试验，提出了绝对温差判别法，并对高压输电线路缺陷情况进行了探讨。 一、故障分析 输电线路’>输电线路常见事故多由设备过热引起,电气设备热故障分外部热故障和内部热故障。外部热故障主要指裸露接头由于压接不良等原因，在大电流作用下，接头温度升高，接触电阻增大，恶性循环造成隐患。此类故障占外部热故障的90以上。内部热故障是指封闭在固体绝缘、油绝缘以及设备壳体内部的电气回路故障和绝缘介质劣化引起的故障。电气设备内部热故障的特点是故障点密封在绝缘材料或金属外壳中，如电缆，内部热故障一般都发热时间长而且较稳定，与故障点周围导体或绝缘材料发生热量传递，使局部温度升高，因此可以通过检测其周围材料的温升来诊断高压电气设备（如电缆）的内部故障。 由于发生热故障的线路多为6kv以上,因此我们着重讨论高压输电线路’>输电线路的发热故障。对于高压架空输电导线的发热，《交流高压电器在长期工作时的发热》(gb763-90)和《高压直流架空送电线路技术导则》(dl436-91)要求钢芯铝绞线的最高工作允许温度为 70℃，我国目前还没有高压交、直流线路金具发热的国家标准，根据《电力金具通用技术条件》(gb2314-85)，电力金具的电气接触性能应符合下列要求: 1、导线接续处两端点之间的电阻，应不大于同样长度导线的电阻; 2、导线接续处的温升应不大于被接续导线的温升; 3、承受电气负荷的所有金具，其载流量应不小于被安装导线的载流量。
高压直流输电系统故障分析及其线路保护方案 近年来，随着社会的发展，高压直流输电技术也得到了较快的发展，高压直流输电技术凭借其显著的经济效益与社会效益在社会中得到了广泛的运用，但是如何提高高压直流输电系统运行的安全性与可靠性成为了急需解决的问题，文章主要对高压直流输电系统中容易发生的故障进行分析，并提出高压直流输电线路保护方案。 标签：高压直流输电系统；故障分析；线路保护 引言 高压直流输电系统拥有输送电流容量大、功率调节容易、电网互联方便、送电距离远、线路走廊窄等优势，因此在远距离电能传输、分布式能源接入电网、非同步电网互联以及大城市中心区域电缆供电等领域拥有明显的优势[1]，我国也已经成为了直流输电大国，高压直流输电系统一旦出现故障，将会造成较大的经济损失与威胁用户的安全。因此提高高压直流输电系统运行的安全性与可靠性是人们普遍关注的问题，也是急需解决的问题。 1 高压直流输电在大都市受端电网的应用前景 高压直流输电技术与交流输电技术相比较而言，高压直流输电技术不存在系统稳定问题，限制短路电流，调节快速、运行可靠，没有电容充电电流这些问题，因此高压直流输电技术在长距离大容量输电以及电网的互联方面适用性很强。而且就我国目前电网发展的情况来看，中部和东部沿海地区电力消费占80%左右，而我国水能资源主要集中于西部和西南部地区，使中部和东部沿海地区大都市存在远距离、大容量输电以及电网互联等方面的问题[2]，而且在大城市的电网发展中，动态无功不足、短路电流增大、可再生能源发电电源并网运行影响电网运行稳定等问题越来越突出，继续解决高压直流输电凭借其优势能够很好的解决这些问题。现阶段，我国特高压输电技术还不够成熟，而且直流输电可控性高，在隔离故障方面，效果较好，在输电运行管理方面也比特高压输电技术更有优势，采用直流输电解决电网互联问题，可以有效的解决两网之间互相干扰问题，保持两网之间的稳定性。随着高压直流输电技术的不断进步，直流輸电系统中换流器价格的下降以及换流站利用效率的不断提高，高压直流输电技术在大都市受端电网的应用前景广阔。 2 目前上海电网直流输电情况 上海电网在我国所有电网中，是最大的城市电网，但是上海电网存在一些问题。2011年在上海南汇风电场建立了柔性直流输电示范工程。500千伏电网是上海电网电力吞吐的主网架，存在电网安全水平有所下降，供电可靠性和供电能力不足，无功功率减少等问题，解决500潜伏电网中存在的问题，将直流输电设备安装在500千伏市内环网与市外受电通道上，使设备两端交流电网短路容量传递
输电线路运行过程中的常见故障分析与防治措施 0引言 近年来，随着我国电网加快建设，各电压等级的输电线路快速发展，以国家电网系统为例，截至2013 年底，110(66) kV 及以上电 压等级交流输电线路已达到 75.5 万 km，直流输电线路 1.44 万 km，其中 500 kV 线路 10.34 万km，750 kV 线路 1.27 万km，在建在 运特高压线路长度超过 1 万 km。 由于输电线路覆盖区域广阔，特别是超、特高压线路输电距离长，沿途气象、地理环境复杂，遭遇极端气候侵袭的概率较大[1-3]。特 别是有的重要输电通道常密集布置多条超、特高压线路，在极端气 候条件下可能出现多回线路同时跳闸。 影响输电线路安全运行的主要故障分别有雷击、冰害、山火、风偏、污闪、鸟害等。多年来，通过针对上述故障的一系列防治措施 的实施，其中有的故障已呈明显的下降趋势。但随着运行环境和影响因素的变化，有的线路故障却有增长的趋势，有的隐患目前尚未导 致故障发生，但需要及早加以分析以防范可能导致的危害。从近年来的统计分析来看，山火、冰害导致的线路故障有增长的趋势，雷击故障仍是线路运行的主要故障之一，在部分飑线风多发区域，风偏放 电故障仍不时发生，大面积的雾霾天气对输电线路可能产生的影响也需要加以分析并予以防范。防止因线路故障导致的电网事故特别是大面积停电事故，依然是线路运维工作的重中之重。因此，需结合线路
运行情况，分析主要故障的特点、机理及规律，并探讨相关的防治措施。 1故障类型 1.1山火 近年来，部分地区山火频发，对线路安全运行带来严重威胁。如南方电网在 2010-01—2010-03 期间220 kV 和500 kV 线路分别发生山火跳闸 68 条次和 60 条次，其中单相故障占比为 70.3%，山火引起的单相跳闸的重合闸成功率为 52%，而引起的多相跳闸的重合闸成功率仅为 36.7%。又如 2014 年1 月，受干燥少雨气候影响，湖南、湖北、江西、四川、福建等地频发山火，500 kV 及以上电压的输电线路走廊共发生山火 223 起，造成线路跳闸或紧急停运达 67 条次，重合闸退出 63 条次，其中特高压直流线路走廊附近的一次山火状态如图 1 所示。各地输电线路山火故障频发的原因：1）随着电网的发展，线路途经植被茂密区域的数量增多；2）在冬季干燥季节和春季祭奠时节，由植被环境、气候和风俗引发的山火发生概率有所增加。 线路间隙在山火条件下的放电具有较大的分散性，主要是由于山火的温度、烟尘的浓度、烟火混合区的高度、烟尘颗粒的导电性等参数的分散性较大。目前对输电线路山火放电有多种机理分析模型，包括热游离模型、空气密度模型、电导率模型、流注型模型等[4-5]，上述模型大多从一个方面来分析山火放电的机理。实际上，山火放电往往是上述多种影响因素共同作用的结果。从国内外模拟山火放电的