直流电力系统的侧向过电压问题

换流站直流极线平波电抗器线路侧的开关设备主要由直流极线避雷器DB1和直流母线避雷器DB2保护，两者共同用于限制直流开关场的雷电和操作冲击引起的过电压。

直流系统正常起动时，逆变站先解锁，整流站后解锁，直流电压和电流受调节系统控制，均以较平缓的斜率上升到额定值，正常情况下不会产生较高的过电压。但如果控制系统发生故障，逆变站尚处于闭锁状态时，整流站以最小触发角解锁，直流系统发生全电压起动。此时，闭锁的逆变站相当于开路状态，全电压波在到达线路末端时发生开路反射，从而在直流线路、直流母线以及相关设备上产生很高的过电压，该故障是DB1/DB2避雷器的决定性工况。全电压起动故障下DB上的过电压及能量如表23-14所示，±1100kV送端准东换流站DB上的最大过电压为1824kV，通过的能量为16.03MJ；受端成都站DB上的过电压为1807kV，通过能量为13.7MJ。±800kV送端溪洛渡换流站DB上的最大过电压为1350kV，通过的能量为5.61MJ；受端浙西站DB上的最大电压为1330kV，通过的能量为4.35MJ。

表23-14　避雷器DB上的过电压与能量计算结果

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比较表中±1100kV和±800kV特高压直流工程中DB上的过电压幅值与能量可得：

1）±1100kV和±800kV系统中DB上过电压比值为1824/1350=1.351，1807/1330=1.359，与系统额定电压基本成比例。

2）根据该过电压产生机理，该过电压能量主要来自于直流线路上的充电能量，该充电能量与线路上直流电压及线路长度有关，且释放在DB上的能量是由直流线路的最高电压降低到避雷器的保护水平电压过程中释放的能量。该过电压幅值随电压等级成等比例增加，其能量与电压等级平方和线路长度之积成比例。