国网湖南省电力公司检修公司 熊富强

　　1 引言

　　在进行特高压直流输电线路工程建设的过程中，需要明确线路以及换流站设备的绝缘水平。因为绝缘费用占据工程成本比例较大，优化工程绝缘配合方案，有着积极的作用。内过电压是系统故障时所引发电磁能量转化，造成电压升高，与直流控制有着直接的关系。

　　2 内过电压类型

　　内过电压类型主要包括：

　　①操作过电压。主要是因为故障或者开关操作，产生的过电压，此情况持续的时间相对较短，基本在几十毫秒左右，此类型过电压极易造成换流器内内部短路故障。

　　②暂时过电压。此类型过电压持续时间相对较长，能够达到0.1ms以上。因为特高压直流输电系统，能够实现对触发角的控制，同时可以实现对电压与电流的控制，降低故障影响。

　　3 特高压直流输电控制保护特性对内过电压的影响分析

　　3.1 直流功率控制方式

　　不同功率控制形式下，直流系统给过电压造成的影响。定义极Ⅰ代表故障极，定义极Ⅱ代表非故障极，以1100kV特高压直流输电系统为例，当故障后直流系统动作方式包括闭锁与移相重启，现对以下故障进行分析：

　　①逆变站阀短路。当逆变站阀短路故障出现后，会产生闭锁阀组动作，若闭锁动作后，本极功率将会下降，对极为双极功率控制模式，要提升功率。若对极非此模式，而是单极功率模式，则故障极的直流功率将会全部损失，表1给出了闭锁工况下，采用功率控制方式差异，对换流站过电压的具体影响[1]。

　　②直流线路接地故障。当直流系统自动检测到线路故障后，则故障极将会移相至160°以上，当经过系统预设的去游离时间后，将会重新启动。在此过程中，若非故障极为双极功率控制模式，则会补偿直流功率，若为单极功率模式或是单极电流模式，故障极的直流功率将会完全损失。

　　3.2 直流VDCL特性

　　当直流电压降低时，VDCL环节能够限制直流电流。当交流网扰动后，可以提升交流系统电压的稳定性，同时能够使得直流系统快速恢复。除此之外，还能够避免因为连续换相失败产生阀应力。此环节的电流整定值以及电压值，均可以进行调整。当系统发生单向瞬时故障，具有VDCL功能，对整流站极线区与逆变站交流母线等，有着极大的影响。若不具备VDCL功能，整流侧高端换流变二次测将会发生过电压减少的情况，减少195kV左右，阀顶也会出现发生电压减小的情况，减少150kV左右，除此之外逆变侧交流系统也会出现电压减少的情况，减少在110kV左右，阀过电压减少85kV左右。

　　3.3 直流闭锁方式

　　直流输电系统采用的闭锁方式对过电压也会造成影响，直流闭锁时序处理环节具体包括投入旁通与拉开换流变进线断路器，实现时间配合，基于配合的不同，可以将闭锁类型划分为X闭锁、Y闭锁、Z闭锁、S闭锁。据相关统计数据，从现阶段特高压直流控制时序角度来说，±1100kV特高压直流输电系统工程，其换流站过电压水平整体而言相对低下，换流阀与整流站中性母线区域，其过电压水平相对较高[2]。

　　4 影响直流线路过电压水平的因素与策略

　　4.1 影响直流线路过电压的主要因素

　　对特高压直流输电线路，造成过电压影响的主要因素如下：

　　①直流滤波器。因为直流滤波器多为低频，在低频段，电容值较小，则直流滤波器与换流站呈现感性，过电压会发生变化。

　　②直流运行功率。当直流为大功率时，则换流阀电流相对较大，及时线路故障扰动，也不易造成阀断流。当直流为小功率时，则换流阀电流相对较小，极易造成换流阀断流。

　　4.2 降低直流线路过电压水平的策略

　　基于特高压直流输电线路中，直流线路长度>1.5pu的区域，在不同位置，增加避雷器，来降低直流线路过电压水平，使其能够<1.5pu。对于直流线路长度>1.44pu的区域，要合理的选择安装避雷器的位置，来降低过电压水平，使其能够<1.44pu。通常情况下，设置线路避雷器，能够使得线路过电压降低，至少0.08pu，±1100kV直流线路过电压至少能够降低90kV。此方法的应用，能够突破杆塔设计限制，降低过电压水平[3]。

　　5 结束语

　　现阶段，我国特高压直流输电工程建设不断增加，加强此课题的研究，有着必要性。特高压直流输电控制保护特性，会对内过电压造成影响。综合影响过电压的因素分析，采取加装线路避雷器的方式，来降低内过电压。

　　参考文献

　　[1] 黎建平,汪凤娇,卢文浩,陈伟,龙启,王钢.特高压直流保护与避雷器动作特性配合分析[J].电力建设,2014（12）:100-105.

　　[2] 杨鹏,吴娅妮,马士聪,杨景,岑旭,王军波.控制保护特性对±1100kV特高压直流过电压的影响[J].电力系统自动化,2015（10）:181-185+191.

　　[3] 周全,别睿,涂莉,冯鸫,樊友平.±800kV直流线路故障过程中电磁耦合特性与保护研究[J].电网技术,2014（08）:2133-2140.