《表7 增设避雷器后故障过电压计算结果》

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《±1100 kV直流滤波器典型故障过电压特性研究》

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双极运行方式下，当直流输电系统整流侧发生直流滤波器短路故障时，交流系统通过换流阀传递的能量以及换流器中存储的电磁能、电场能会迅速转换为流经接地点的故障电流，故障电流回路如图3所示。故障时，滤波器的避雷器仅对故障滤波支路内部各元件暂态过电压幅值有抑制效果，其中，避雷器对L1的过电压抑制效果最明显（如表7所示），但对故障持续的时间和频率作用不明显。就整个系统而言，滤波器内部的避雷器对系统其他关键节点的暂态电压和电流影响很小。避雷器节点的过电压和吸收能量的计算结果如表8所示。C1会承受故障瞬间的陡波过电压，结合图3的故障电流回路可知，故障时C1会对滤波器中的低压设备放电，由于F1与L1相并联，F2与L2相并联，电感上储存的能量会直接被避雷器F1、F2吸收。除此之外，F3主要吸收高压电容器C1上的能量，但直流滤波器短路故障时C1上并未出现过电压，因此综合来看F1和F2吸收的能量比F3大。F1吸收的能量波形如图7所示，吸收能量随着故障电流的上升而增加，故障过程中，避雷器吸收能量约31.701 k J。