兴仁换流站交流滤波器开关POW装置运行情况分析

换流站交流滤波器电容器异常分析及改善发布时间：2021-03-03T03:14:12.046Z 来源：《福光技术》2020年23期作者：郭冬青[导读] 换流站交流滤波器的作用主要是：①维持交流母线电压在设定范围内；②滤除由换流器产生的交流侧谐波；③提供换流器所需的无功功率。

国网山西省电力公司检修分公司摘要：交流滤波器作为直流输电系统的重要组成部分，其运行工况直接影响着直流输电系统功率传输。

文章结合交流滤波器实际运行经验，对交流滤波器Ｃ１电容器不平衡跳闸异常进行分析，总结出交流滤波器Ｃ１电容器跳闸故障主要为电容器本体故障和层间放电故障，并对故障原因进行研究分析，提出了故障防治措施，对换流站交流滤波器的安全运行具有现实意义。

关键词：换流站；交流滤波器；Ｃ１电容器不平衡电流；层间放电换流站交流滤波器的作用主要是：①维持交流母线电压在设定范围内；②滤除由换流器产生的交流侧谐波；③提供换流器所需的无功功率。

通过定无功功率运行模式或定交流电压运行模式，由直流站控系统自动投退。

当直流输电系统满功率运行时，交流滤波器应投入 10组 (6A+4C/5A+5C)，２组冗余，当交流滤波器失去冗余后，任何工况下再发生单一小组交流滤波器跳闸或不可用将导致直流系统限功率的恶劣情况。

本文结合具体事例对交流滤波器较为常见的 C1 不平衡保护跳闸原因进行分析，并提出改善措施。

1.交流滤波器C １电容器目前交流滤波器 C1 电容器结构大同小异，一般由４个电容桥臂构成Ｈ桥，如图１所示，其中I0 为不平衡电流测量 CT。

电容器的保护主要采用内熔丝保护与交流滤波器不平衡保护相配合。

内熔丝保护相当于电容器元件的熔断器，一旦元件击穿，保护该元件的内熔丝在不到１ms 的时间内就快速熔断，并将故障元件与其他完好的并联元件、并联单元及系统隔离，使通过击穿元件的电流迅速降为零。

交流滤波器不平衡电流保护通过测量电容器组的不平衡电流判断电容器组的运行情况，当电容器故障情况达到一定程度时，可以判断出电容器内部的元件故障程度，启动保护告警信号或跳闸。

浅析换流站交流滤波器防鸟害措施作者：***来源：《机电信息》2020年第29期摘要：结合超高压天生桥局换流站鸟害的实际情况，根据鸟害特点，分析了鸟害引起跳闸的原因，有针对性地提出了换流站防鸟害的措施，以期为国内换流站电力设备的防鸟害工作提供借鉴。

关键词：换流站;鸟害;滤波器跳闸0 引言超高压天生桥局所辖兴仁换流站、鲁西换流站滤波器处于旷野之中，换流站的安全运行受自然因素影响较多，近几年影响其安全运行的主要因素有鸟害、雷害和外力破坏。

2016年起因鸟害引起的跳闸累计达5次，占滤波器跳闸总次数的80%，严重威胁着换流站直流线路的安全运行。

1 几起鸟害情况分析经过检查分析，从2016年至今发生的鸟害引起的跳闸事件具有以下特点：（1）放电点均集中在交流滤波器电容器塔上部。

兴仁站发生的两起事件，如图1、图2所示，均在电容器塔最顶部，鲁西站的5721滤波器（塔高共12层）和5622交流滤波器（塔高共11层）放电点均在9～10层，如图3、图4所示，5624滤波器未发现放电点，但可以断定在滤波器塔上部。

综合以上分析发现，鸟类通常停留在滤波器塔上部，这可能和电容器顶部较为平坦、视野较为开阔有关。

（2）引起放电的鸟类较大，最大翼展有90 cm，如图5所示，鸟站立高度最高有65 cm，如图6所示。

（3）出现鸟害的时间主要集中在每年的8月至11月，这可能和气候、环境有关。

8月至11月为候鸟的迁徙期，从北方迁徙至南方的鸟数量较多，增加了鸟类停靠滤波器塔的概率，此外，生态环境的改善也使鸟类的数量增多。

（4）鸟害引起的跳闸均发生在白天，5起事件中有4起发生在下午。

综上所述，鸟害主要发生在每年的8月以后，且鸟类停靠在滤波器电容器塔的时间均在白天，鸟类多数停靠在电容器塔上部。

2 鸟类引起跳闸的原因分析（1）鸟类筑巢。

鸟类经常停靠在站内设备上，可能是因为鸟类在此筑巢。

换流站构架设备较多，地势平坦，很适合鸟类筑巢，筑巢的鸟类会经常在巢穴周围飞行停留，嘴里经常含着筑巢的树枝、铁丝、杂草等容易引起设备短路放电的材料。

一起交流滤波器小组差动保护动作原因分析作者：张宇陈培龙程果来源：《机电信息》 2015年第30期张宇陈培龙程果（中国南方电网有限责任公司超高压输电公司天生桥局，贵州黔西南562400）摘要：在直流输电系统中，为了滤除在交直流变换过程中产生的谐波同时补偿换流阀工作时消耗的无功功率，控制系统会根据当前直流输送功率自动投切一定数量的交流滤波器（必须满足交流滤波器组数最小运行方式）。

为了确保交流滤波器发生故障后能迅速、可靠地切除，一般采用差动保护作为交流滤波器小组保护的主保护。

2015年6月9日，兴仁换流站500kV582交流滤波器自动切除过程中差动保护动作，现首先分析保护动作时刻外部故障录波和保护装置内部录波波形，判断出二次回路N线断路是造成保护动作的原因，然后对保护装置在本次故障中的动作行为进行评价。

关键词：直流输电；交流滤波器；差动保护；二次回路；N线断路1故障概况1.1工程介绍±500kV兴仁换流站是中国南方电网有限责任公司贵广Ⅱ回直流输电工程的起点站，位于贵州省兴仁县境内，属南方电网超高压输电公司天生桥局管辖。

直流落点在深圳宝安换流站，输电距离1194.08km，输送容量双极3000MW。

站内配置有10个小组的交流滤波器，小组保护功能通过SIMADYND和CPR04继电保护装置实现。

1.2故障经过2015�06�09T17：19：38.945，交流站控自动跳开582开关，在582开关分闸过程中582交流滤波器小组差动保护动作跳闸。

故障过程主要SER信息如表1所示。

兴仁换流站交流滤波器小组差动保护接线如图1所示。

1.3检修人员现场检查情况（1）检修人员对582交流滤波器A相CT1和CT3以及其他一次设备进行了检查，外观正常，未发现任何放电痕迹；对CT1和CT3本体二次端子箱进行了检查，二次端子接线正确，端子箱内无异常。

（2）对C1电容器进行了检查和测试，C1电容器无放电痕迹；对C1电容器桥臂电容进行了测试，C1电容器4个桥臂电容测试值均为1.6μF，桥臂平衡，无异常。

浅析交流滤波器双断口断路器均压电容故障2云南电网有限责任公司电力科学研究院，云南昆明650000摘要：交流滤波器在换流站内起到抑制直交流转化过程中产生的谐波的作用，交流滤波器断路器的正常运行对交流滤波器小组能否正常投切，保证功率输送有着重要影响。

文章对交流滤波器双断口断路器均压电容故障的具体原因进行分析论述，也针对防范交流滤波器断路器此类故障现场运维提出改进措施，为后续及时判断设备故障、提升设备运维质量奠定了基础。

关键词：均压电容；击穿；电容单元；解体1.引言交流滤波器在换流站内起到抑制直交流转化过程中产生的谐波的作用，交流滤波器断路器的正常运行对交流滤波器小组能否正常投切，保证功率输送有着重要影响。

结合历年交流滤波器断路器预试定检过程中发现均压电容介损、电容量测试值异常发现设备故障，以及其他站交流滤波器断路器均压电容在运行过程中击穿、爆炸等问题进行分析与总结，文章通过一起交流滤波器双断口断路器均压电容故障和解体后情况进行分析论述，进一步针对防范交流滤波器断路器此类故障现场运维提出改进措施。

1.断路器均压电容概述目前500kV断路器均压电容主要有：瓷外套油浸膜纸介质均压电容、复合外套油浸全膜介质均压电容、瓷外套充SF6均压电容。

对于500kV多断口的断路器，断路器在断开电路时，由于电网高电压、大电流，触头之间会产生电弧，以及多断口的断路器电压在各断口上分布不均匀，将会影响到断路器的灭弧能力。

为了确保多断口断路器能够快速灭弧、切断电路，通常在断路器断口间并联一个电容，使得两个断口的电压接近相等，从而充分发挥断路器的灭弧性能。

1.断路器均压电容故障试验分析2.1故障概况2020年03月开展第一大组交流滤波器第4小组交流滤波器断路器预试工作，过程中发现第4小组交流滤波器断路器B相双侧断口均压电容介损值和电容量值实测值数据存在异常。

对第4小组交流滤波器断路器开展多次复测后，电容介损值和电容量值实测值均超出规程要求值及历次测试值，初步判断该均压电容存在内部故障。

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。

高压直流换流站一次设备运行分析及故障预防作者：饶磊刘馨来源：《环球市场信息导报》2016年第14期为了能够让直流输电系统能够正常运行，高压直流测量装置的状态是否正常是十分关键的。

本文主要对换流站直流一次设备的故障原因进行分析，针对它的典型故障特征来提出具体的采取措施，并对它们进行总结，从而给设备维护人员提供一些借鉴。

同时也为设备措施的改进奠定基础，可以有效地避免同类故障的发生，进一步地提高直流输电工程的稳定性。

为了能够让交流电与直流电进行相互转化，以保证电力系统提供额电能质量比较安全可靠，一般将此类的站点定义为高压直流输电系统中的换流站。

目前虽然我国电网系统中的换流站设备数量在不断增多，但是它的安全保护工作绝对不能疏忽，必须要对一些常见的设备故障进行详细地分析，并掌握相应的防护措施，做到真正地防范于未然，从而提高整个系统的运行质量。

对高压直流换流站一次设备的障碍分析水冷却系统。

在一次设备运行期间，一般水冷却系统会发生以下一些故障表现：内冷水压力出现异常；电导率不能正常运行；温度不在正常的范围内；控制系统出现混乱。

直流控制保护系统。

对于普通的换流站来说，可以实现设备安全、可靠的运行，但是直流保护和控制系统的配置要严格遵守双重化的原则，并按照这个原则来展开运行工作。

当主、备用系统发生故障或者同事出现失电等问题时，直流双极将会处于闭锁状态，对换流站的正常运行产生一定影响。

站用设备。

高压直流输电换流站设备在运行期间，站用设备经常会发生的故障通常表现为以下几个方面。

首先，最典型的故障情况就属设备执行异常出现跳闸。

其次，2套直流保护系统失电。

而换流站自身的冷却系统主泵有时会处于失电状态以及直流出现跳闸情况。

无功不足。

无功不足因素主要是对直流的功率传输造成影响，当它发生故障时，经常表现为功率的传输受到严重的影响。

针对一次设备的故障情况来提出相应的防范措施一次设备的最典型特征就是数量多、种类复杂，它经常被分为多种类型来讨论，从而更好地针对具体情况来分析故障的原因，进而能够提出更加有效地防护措施。