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1、直流输电系统故障分析与保护摘 要：经济快速发展，推动了各行业不断进步，特别是随着我国对实体加工业的重视程度提高，加工生产能力不断得到提升，能源需求量越来越多，对能源体系建设提出更高的要求。电力是当前应用最为普遍的能源，广泛应用到社会各个行业，存在于人们日常工作与生活，电力安全关系到国计民生，只有不断提升技术能力，推动安全管理，才能有效维护电力良好运行，推动经济建设与发展。电力运行过程中，技术多元化，其中直流输电系统运行情况对整个电力系统影响较大，因为直流输电设备工作环境恶劣，常年露天运行，受自然因素影响大，常常会导致各类故障，影响正常供电用电，故障率较高。文章通过对故障发生原因的分析，进一步提
2、出针对性强的预防、改进措施与方法，以此消除故障缺陷，保证供电，维护用电安全。 关键词：直流输电；过电压；交流滤波器 前言 人们生活水平的提升，使各种家电进入家庭，进入新时期，不论是国家建设，还是人民生活，均离不开电力，整体用电量不断增加，输电线路负荷不断加重，给供电单位提出更高的要求，只有全面提升输送电力装机容量，才能达到电压标准，满足人们日益增长用电需求。供电过程中，直流电输送非常关键，对技术要求标准较高，运行时需要不断做好维护与保养，才能保证供电用电安全稳定，为人们提供优质电源。做好直流输电系统防护非常重要，对行业来说是一个值得研讨的重点课题。 1 过电压的存在与保护 直流输电应用非常广泛
3、，承担着重要的输送电任务，在直流电运行过程中，常常会出现一些故障，这些故障严重影响了正常供电，直流电主要是受自然恶劣环境的影响较多，往往会导致过电压现象，过电压的产生对直流电输送系统整体运行造成不稳定，严重的还会导致整个电力系统瘫痪，增加了供电难度，只有通过良好的检测与分析，才能及时发现问题，有效解决系统运行故障，保证供电稳定性。当前，我国电力系统运行时，为了保证安全，主要使用的是过电压保护器和避雷针的方式进行解决。避雷针是最简易的装置，整体结构设计并不复杂，构造简单，价格便宜而又实用，是当前最为主要的保护装置，能够有效解决过电压问题，但是在实际应用过程中，也有一些问题，避雷针自身不能有效克服
4、的硬缺陷，导致不能达到预想效果，因为使用过程中没有自动灭弧能力，放电电压小，不能形成自动调节功能。 2 绝缘配合缺陷的存在与保护 电压输送过程中，根据用最需求，电压等级不断增加，电器设计主要包括主线、绝缘配件、设备选型等。绝缘配件是电力系统的重要部件，是根据整个电力系统设备设置的，能够全面控制电压水平，保证达到电压阻隔目的，全面保护电压安全水平。电力系统中，由多个绝缘配件组成一个绝缘配件组，有效保证电力系统运行安全，如果绝缘设备出现故障，则不能有效发挥作用，造成供电影响。通常情况下，绝缘设备故障主要是在长期使用过程中，性能下降，不能承受高电压、保护不当导致的雷电破坏、绝缘体自身发热导致烧坏等问
5、题，不但造成配件损坏，同时也会导致和其配合工作的绝缘配件组全面陷入工作压力中，这时，整个电力系统安全就会受到影响，对供电稳定用电造成更多的威胁。从现状看，我国直流输电技术还要成长阶段，一些技术性问题还没有彻底解决，严重影响了供电能力与水平，整体看，技术还在发展完善。 3 交流滤波器故障分析 交流滤波器是直流输电换流站最主要的内容，作为重要组成部分的交流滤波器运行质量好坏，对整个直流电输送系统有着明显的影响。交流滤波器主要安装到换流变压器侧母线上，在不工作时，也承担一定的电流压力，同时，交流滤波器通过大量基波及谐波电流，对设备性能要求非常高，只有充分保证其稳定性，才能保证供电用电安全可靠，电流绝
6、缘的能力是重点，设备故障一直困扰业内，主要表现如下。 3.1 短路故障 直流电输送过程中，往往会出现短路故障，往往控制不?，会造成更大面积的损坏，严重的能够破坏设备运行。短路主要是指交流滤波器设备内部线路出现问题，一些设备外连线接地后导致漏电，造成周边烧毁，形成短路现象。线路运行过程中，如果出现短路就会造成元件被电流冲击，处理不好，则造成设备的损坏，影响供电稳定性。当线路出现了短路，需要根据母线侧电流通过率与接地线侧电流通过率之间的差来判断，形成科学准确的分析，有效解决问题，保证供电用电安全稳定。 3.2 电容器故障 电容器是交流滤波器最为重要的部件，发生故障的几率较大，故障表现主要是电容器背
7、部原件损坏。电容器安装需要严格流程，安装时有两种方式，一种是 H 型连接：另一种是分支连接。需要根据供电情况做好方法选择，保证供电稳定，但是不管采用什么方式连接电容器，均要以功能发挥为主要目标，电容器内部任何节点构成都是根据同量组合成的，部件出现问题，则会造成整体无法运行，电容器故障查询较为关键，要对故障点进行分析，和正常电容器进行细致对比，查找到准确的故障点。 3.3 设备承受负荷过大 设备承受负荷过大的问题，主要是电容器、电抗器、电阻器出现大量的负荷，造成零件问题，导致系统损坏。交流滤波器作业的环境较为恶劣，一些特殊环境对设备影响较大，由于长时间运行，设备自身寿命减少，同时，也承受着大量谐
8、波电流，使线路压力越来越大，如果控制不力，则容易导致电容器、电抗器、电阻器出现热量超标的问题，使设备出现运行故障，造成严重破坏。根据规程标准要求，交流滤波器能够承受到的最大谐波电流是基波电流的20%30%之间，如果频率太大，时间过长，就会容易造成电流受阻，使电容器、电抗器、电阻器产生较高的温度，如果对温度控制不力，很容易出现超负荷。比如说，交流滤波器各个设备对电负荷通过率是 50%，这是一个基准值，如果电压运行不稳定，则会出现超出标准值运行的情况，过高的膨胀使通过率超过 50%，就会造成相关元件出现损伤，产生故障。 3.4 滤波器故障 滤波器是电网的重要部分，如果出现故障，则会影响稳定供电，滤
9、波器故障的表现主要是滤波器实际调谐频率与电网系统需要的谐波频率之间存在误差，这种误差得不到控制，则影响元件功能发挥。造成这种情况的成因较多，主要是滤波器内部各个部位的元件结构参数不精准，考察值和整个电网系统变频存在一定的偏离，而且偏离的程度较高，按照标准规定，偏离程度为 5%到 10%之间不等，如果出现了偏离，则造成滤波器无法完成任务，达不到滤波规定的标准要求，发挥不出设备功能，控制不力就会造成整个直流输电换流站瘫痪，无法实现良好运转。日常运行过程中，需要定期不定期做好检查与检测，确保滤波器内部元件完好，通过及时有效的检测，发现问题，及时解决。 不同的故障有不同的成因，对于以上常见的四种故障现
10、象，需要根据情况做出认定，在日常线路运行过程中，需要严格管理，强化监督，重点研究判断交流滤波器问题症结，为快速供电稳定用电提供基础参考，加强技术能力创新，是保证直流输电站系统安全运行的关键。 4 结束语 随着计算机技术的普及和应用，直流输电系统中也已经引进了计算机设备，通过电力技术与科技的有机结合，做到适时监控、有效管理，及时发现线路故障，保证线路运行安全，为社会化大生产和人们工作生活提供优质供电服务。 参考文献 1杨振宇，俞澄一.超高压直流输电换流站阀冷却系统的故障J.华东电力，2010（3）：78-79. 2叶林.对高压直流输电换流站中无功控制系统的探讨J.广东科技，2011（22）：105-107.
