基于±800kV特高压直流输电线路典型故障分析

张郭晶

（国网江苏省电力公司检修分公司特高压交直流运检中心，江苏南京，210000）

基于±800kV特高压直流输电线路典型故障分析

张郭晶

（国网江苏省电力公司检修分公司特高压交直流运检中心，江苏南京，210000）

随着我国经济建设的不断完善，电力企业的发展越来越好，人民群众对供电的要求逐渐增多，既要满足供电的安全性，还要保证供电的持续性与稳定性，给电力企业的建设增加了很多的难度。±800kV特高压直流输电线路是一种新型的供电形式，凭借其输送容量大、线路损耗低等优势受到了电力企业的广泛关注。本文将针对±800kV特高压直流输电线路的典型故障进行分析。

±800kV特高压输电；直流输电线路；故障分析

0 前言

随着科学技术的不断完善，电力企业在发展过程中也结合先进的信息技术，对企业的建设模式进行了调整，直流输电线路又再一次的回到了人们的视野中，在交直流转换技术的带领下，我国±800kV特高压直流输电线路的研究取得了突破性的进展，在电力企业中的应用越来越广泛。不仅能够为我国的远距离、大规模供电提供基本保障，还为我国特高压直流输电线路的研究积累了很多的经验。

1 ±800kV特高压直流输电线路的优势

±800kV特高压直流输电线路与一般的输电线路相比，其稳定性、安全性、经济性都有一定程度的提升，凭借其输送容量大、线路损耗低、传输距离长、覆盖范围广的特征，在电力企业中受到了广泛的应用。一般情况下，±800kV特高压直流工程经济输电范围在1400km到2500km，单位走廊输电能力高，供电的效率有所提升。

2 ±800kV特高压直流输电线路故障分析

±800kV特高压直流输电线路的故障类型主要有两种，一种是极-极故障，另一种是极-地故障，极-地故障中又分为两种，一种是正极线路接地故障，另一种是负极线路接地故障。本文将针对±800kV特高压直流输电线路的正极与负极进行分析，了解不同级别的区内与区外故障。

2.1 ±800kV特高压直流输电线路的区内故障

(1)正极线路故障

假设±800kV特高压直流输电线路的长度为L，±800kV特高压直流输电线路L与整流站之间的距离为Xkm，在Xkm处发生了极-地故障，故障点为F[2]。在故障点F处增加一个负的电压源就相当于故障分量附加电路，其幅值与故障前F点的电压幅值相等，但是电流方向相反。

(2)负极线路故障

假设±800kV特高压直流输电线路的长度为L，±800kV特高压直流输电线路L与整流站之间的距离为Xkm，在Xkm处发生了极-地故障，故障点为F。在故障点F处增加一个正的直流电压源就相当于故障分量附加电路，其幅值与故障前F点的电压幅值相等，但是极性与故障点F的电压相反。

(3)直流输电线极-极故障

假设±800kV特高压直流输电线路的长度为L，±800kV特高压直流输电线路L与整流站之间的距离为Xkm，在Xkm处发生了极-极故障，故障点为F。在正极与负极线路之间叠加一个负的电压源就相当于故障分量附加电路，其幅值与故障前F点的正极与负极之间的电压差相等，但是极性与故障点F的电压极性相反。

综上分析可知，只要±800kV特高压直流输电线路发生故障，不管是正极线路故障还是负极线路故障，或者是两级线路故障，同级线路两端的功率都变化成了负值。

2.2 ±800kV特高压直流输电线路的区外故障

±800kV特高压直流输电线路的区外故障主要有两种，一种是直流侧区外故障，另一种是交流系统故障，当±800kV特高压直流输电线路发生区外故障的时候，要从正极线路区外故障和负极线路区外故障两个方面进行分析。

(1)正极线路区外故障正极线路区外故障从两个方面进行分析，一方面是整流站侧区外故障，另一方面是逆变站侧区外故障。当±800kV特高压直流输电线路发生整流站侧区外故障的时候，在故障点F处增加一个负的电压源就相当于故障分量附加电路，其幅值与故障前F点的电压幅值相等，但是极性发生了改变，与发生故障之前是相反的。当±800kV特高压直流输电线路发生逆变站侧区外故障的时候，正极线路与逆变站之间会发生极-地故障。

(2)负极线路区外故障

负极线路区外故障也是成整流站侧区外故障和逆变站侧区外故障。当±800kV特高压直流输电线路发生负极线路区外故障的时候，在故障点F处增加一个正的直流电压源就相当于故障分量附加电路，其幅值与故障前F点的电压幅值相等，但是极性发生了改变，与发生故障之前的极性相反。故障类型为极-地故障。±800kV特高压直流输电线路发生逆变站侧区外故障的时候，负极线路与逆变站之间也是极-地故障。

由此可见，当±800kV特高压直流输电线路发生区外故障的时候，两端换流站检测到的暂态能量是一端为正、一端为负。

3 结论

综上分析可知，近几年来，我国电力企业的发展非常迅速，在±800kV特高压直流输电线路方面的研究力度逐渐增强，人们群众对供电的要求越来越多，电力企业只有不断的扩大线路的容量与规模，尽可能的满足来自社会、群众各方面的需求，在不影响供电安全性、持续性的前提下，提升供电的经济性。

[1]刘可真,束洪春,于继来,田鑫萃,骆逍.±800kV特高压直流输电线路故障定位小波能量谱神经网络识别法[J].电力自动化设备,2014,04:141-147+154.

[2]王海军.云广特高压直流输电工程直流保护功能分析及典型故障研究[D].华南理工大学,2012.

[3]李京.±1100kV特高压直流输电系统的过电压与绝缘配合研究[D].华北电力大学,2015.

[4]周浩,李济沅,王东举,邱玉婷,李莎,韩雨川.±800kV特高压直流输电线路单极接地故障过电压产生机理及影响因素[J/OL].电力自动化设备,2016(04).http://www.cnki.net/ kcms/detail/10.16081/j.issn.1006-6047.2016.04.001. html

Analysis of typical faults of HVDC transmission lines based on 800kV

Zhang Guojing
（State Grid Jiangsu electric power company maintenance branch UHV AC and DC Inspection Center,Nanjing Jiangsu，210000）

With China's economic development continues to improve,more and better development of electric power enterprises,the people's demand for power supply gradually increased,not only to meet the power supply safety,but also to ensure the continuity and stability of the power supply,for the construction of electric power enterprises increased a lot of difficulty.800kV extra high voltage direct current transmission line is a new type of power supply,which is widely concerned by the power enterprise because of its large capacity and low power consumption.In this paper,the typical faults of 800kV - / - UHV DC transmission lines are analyzed.

800kV extra high voltage transmission;DC transmission line;fault analysis