天广直流输电系统线路高阻接地故障研究

直流输电具有传送功率大、线路造价低、控制性能好等优点，是目前发达国家作为高电压、大容量、长距离送电和异步联网的重要手段。近年来，随着天广、贵广直流输电系统的相继投产，直流输电工程在我国南方电网发挥了越来越重要的作用。但是，直流线路距离长、跨越地区的情况复杂，运行经验证明，属于较易出现故障的设备。因此，直流线路保护的正确动作与否，对于整个电网的正常运行起着非常重要的作用[]。

直流线路的保护通常设有行波保护、低电压保护、差动保护]等，对于直流线路发生的各种故障能够快速准确反应。由于线路故障大多是瞬时的，所以控制系统中通常会设置线路故障重启动功能（DFRS）——相当于交流线路的故障跳闸与自动重合闸4，如果线路上发生的是永久性故障，则在重启动后故障检测和控制系统再次动作，闭锁相应极；在大多数情况下，线路故障重启动能获得成功，恢复正常送电。

天广士500kV直流输电工程全长960km，额定容量为双极1800MW，自2001年6月双极投运以来，输送电量累计超过300亿度，为西电东送发挥了重要而积极的作用[]。据统计，自2004年至今，天广直流系统共发生20次线路故障，其中重启动成功14次，数据表明，直流线路故障重启动功能可以在线路发生故障的情况下，最大限度地保证系统的稳定。近两年来，天广直流输电系统发生数次由山火等原因引起的高阻接地故障，每次故障发生后，在配置的线路高阻接地主保护——线路差动保护动作、启动线路故障重启动过程之前，均有其他后备保护先动作而导致直流系统直接闭锁，对系统造成了一定的冲击。针对这一情况，本文首先简介了天广直流输电线路保护以及VDCL（低压限流）功能的原理，然后在事故实例的基础上，对不同接地阻抗值的线路高阻接地故障的过程和保护动作情况进行了分析，最后还探讨了如何针对上述缺陷改进天广直流线路保护。