2021高壓直流輸電系統(tǒng)保護(hù)整定計(jì)算規(guī)程

DL/CSGXXXXX.X-2009I高壓直流輸電系統(tǒng)保護(hù)整定計(jì)算規(guī)程高壓直流輸電系統(tǒng)保護(hù)整定計(jì)算規(guī)程目次TOC\o"1-2"\h\z\u前言 I1 范圍 12 規(guī)范性引用文件 13 術(shù)語(yǔ)與定義 14 直流控制保護(hù)與交流保護(hù)配合基本原則 45 直流整定計(jì)算 5-PAGE51-電網(wǎng)高壓直流輸電系統(tǒng)保護(hù)整定計(jì)算規(guī)程范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了XX電網(wǎng)500kV高壓直流輸電工程及800kV特高壓直流輸電工程直流線路保護(hù)、接地極線路保護(hù)、直流濾波器保護(hù)、直流開(kāi)關(guān)保護(hù)、高壓直流母線保護(hù)、中性母線保護(hù)、換流器保護(hù)、換流變保護(hù)、交流濾波器及其母線保護(hù)，以及上述被保護(hù)設(shè)備的故障錄波器的整定要求。適用于XX電網(wǎng)企業(yè)及用戶負(fù)責(zé)繼電保護(hù)管理和運(yùn)行維護(hù)的單位。有關(guān)規(guī)劃設(shè)計(jì)、研究制造、安裝調(diào)試單位及部門(mén)亦應(yīng)參照本規(guī)定開(kāi)展工作。規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB/T13498高壓直流輸電術(shù)語(yǔ)GB/T14285—繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程GB/T14598.300微機(jī)變壓器保護(hù)裝置通用技術(shù)要求GB/T15145輸電線路保護(hù)裝置通用技術(shù)條件GB/T22390.4—高壓直流輸電系統(tǒng)控制與保護(hù)設(shè)備第4部分：直流系統(tǒng)保護(hù)設(shè)備GB/T22390《高壓直流輸電系統(tǒng)控制與保護(hù)設(shè)備》DL/T670微機(jī)母線保護(hù)裝置通用技術(shù)條件術(shù)語(yǔ)與定義下列術(shù)語(yǔ)與定義適用于本規(guī)程。保護(hù)分區(qū)500kV高壓直流輸電保護(hù)系統(tǒng)分為極層和雙極層保護(hù)，由換流變保護(hù)、交流濾波器及其母線保護(hù)、換流器保護(hù)、中性母線保護(hù)、極母線保護(hù)、直流線路保護(hù)以及雙極區(qū)保護(hù)功能構(gòu)成。如圖1所示。圖1500kV直流輸電系統(tǒng)保護(hù)分區(qū)800kV特直流輸電保護(hù)系統(tǒng)分為閥組層、極層、雙極層保護(hù)，由換流變保護(hù)、交流濾波器及其母線保護(hù)、換流器保護(hù)、中性母線保護(hù)、極母線保護(hù)、直流線路保護(hù)以及雙極區(qū)保護(hù)組成，如圖2所示。包含在換流器保護(hù)。與500kV高壓直流輸電保護(hù)系統(tǒng)相比，特高壓直流保護(hù)的換流器保護(hù)中新增高壓、低壓閥組保護(hù)及旁路開(kāi)關(guān)保護(hù)功能。圖2800kV直流輸電系統(tǒng)保護(hù)分區(qū)模擬量定義保護(hù)中用到的模擬量列于表1。表1直流保護(hù)CT配置表序號(hào)符號(hào)名稱(chēng)1IacY星側(cè)交流電流（星側(cè)交流電流三相中的最大值或者三相絕對(duì)值之和的一半）2Iac角側(cè)交流電流（角側(cè)交流電流三相中的最大值或者三相絕對(duì)值之和的一半）3IdP換流器直流電流4IdL直流線路電流5IdN換流器中性線電流6IdE中性母線電流7IdEL1接地極電流18IdEL2接地極電流29IdG高速接地開(kāi)關(guān)電流10IdBP旁路開(kāi)關(guān)電流11IdMRTS金屬回線轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電流（只有整流站有）12IdGRTS大地回線轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電流（只有整流站有）13UdL直流線路電壓14UdM高、低壓閥組連線電壓18UdN直流中性母線電壓（接地極）19Idc角形換流變中性點(diǎn)直流電流（圖1中未注明）20IdcY星形換流變中性點(diǎn)直流電流（圖1中未注明）21UsumD角形換流變二次側(cè)電壓22UsumY星形換流變二次側(cè)電壓23UL1~3ac三相交流電壓24ITD直流濾波器不平衡電流25ITS直流濾波器和電流26IDIDH和IDN的最大值出口方式3.3.1極閉鎖PoleBlock故障極退至閉鎖狀態(tài)，換流器與直流場(chǎng)保持連接。3.3.2極隔離PoleIsolate故障極退至閉鎖狀態(tài)，換流器與直流場(chǎng)隔離。3.3.3閥組閉鎖ValveBlock雙12脈動(dòng)閥組串聯(lián)結(jié)構(gòu)，故障閥組退至閉鎖狀態(tài)、旁路開(kāi)關(guān)合上、旁路刀閘拉開(kāi)。3.3.4極平衡PloeBalance調(diào)整雙極功率平衡，減小接地極線電流。3.3.5直流線路故障重起DCLineFaultRecovery故障極換流器以一定的速率將觸發(fā)角增大到最大觸發(fā)角，經(jīng)過(guò)一定延時(shí)后直流解鎖，重新投入運(yùn)行。3.3.6降功率Runback調(diào)整本極功率，使本極功率或電流降到預(yù)設(shè)值。3.3.7重合直流開(kāi)關(guān)Reclose當(dāng)各轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)不能斷弧時(shí)保護(hù)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。3.3.8合站內(nèi)接地開(kāi)關(guān)CloseNBGS閉合站內(nèi)接地開(kāi)關(guān)。3.3.9禁止升分接頭InhibitincreaseTC禁止換流變分接頭擋位上升。3.3.10請(qǐng)求降分接頭DecreaseTC請(qǐng)求換流變分接頭檔位下降。3.3.11投旁通對(duì)同時(shí)觸發(fā)6脈動(dòng)換流器接在交流同一相上的一對(duì)換流閥。3.3.12禁止投旁通對(duì)禁止同時(shí)觸發(fā)6脈動(dòng)換流器接在交流同一相上的一對(duì)換流閥。3.3.13閉鎖觸發(fā)脈沖閉鎖換流器的觸發(fā)脈沖，使換流器各閥在電流過(guò)零后關(guān)斷。3.3.14跳開(kāi)交流斷路器在換流器保護(hù)、直流母線保護(hù)等保護(hù)動(dòng)作出口中，跳開(kāi)交流斷路器特指跳開(kāi)換流變進(jìn)線開(kāi)關(guān)斷路器。3.3.15控制系統(tǒng)切換極控系統(tǒng)由當(dāng)前運(yùn)行切換至備用系統(tǒng)。直流控制保護(hù)與交流保護(hù)配合基本原則交流系統(tǒng)側(cè)故障，交流系統(tǒng)側(cè)快速保護(hù)切除故障，直流控制系統(tǒng)應(yīng)保持直流輸電系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行，避免直流閉鎖。交流系統(tǒng)側(cè)線路快速保護(hù)不需與換流站內(nèi)保護(hù)配合；后備保護(hù)與變壓器快速保護(hù)配合。直流輸電系統(tǒng)故障時(shí)，直流控制保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)起到快速控制、調(diào)節(jié)作用。直流快速保護(hù)及時(shí)清除故障，交流保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作。直流系統(tǒng)出現(xiàn)超出設(shè)計(jì)的過(guò)負(fù)荷，交、直流保護(hù)及直流控制系統(tǒng)動(dòng)作的優(yōu)先順序如下：1）按照直流極控過(guò)負(fù)荷特性曲線調(diào)節(jié)換流器觸發(fā)角2）直流保護(hù)的交流過(guò)流保護(hù)動(dòng)作3）換流變的過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作換流站交流母線電壓異常時(shí)，交、直流保護(hù)及直流控制系統(tǒng)動(dòng)作的優(yōu)先順序如下：1）直流控制調(diào)節(jié)換流器觸發(fā)角2）直流控制調(diào)節(jié)換流變的分接頭3）交流濾波器投切4）交流系統(tǒng)保護(hù)的過(guò)電壓或低電壓保護(hù)動(dòng)作5）直流保護(hù)的交流過(guò)電壓或低電壓保護(hù)動(dòng)作換流站內(nèi)非電氣量保護(hù)不需與交流輸電側(cè)系統(tǒng)保護(hù)配合。直流整定計(jì)算交流濾波器及其母線保護(hù)交流濾波器及其母線保護(hù)均為雙重化配置，交流濾波器小組開(kāi)關(guān)配置單套失靈保護(hù)，交流濾波器保護(hù)、交流濾波器小組開(kāi)關(guān)保護(hù)、交流濾波器母線保護(hù)均采用獨(dú)立保護(hù)裝置。交流濾波器小組開(kāi)關(guān)保護(hù)主要包括開(kāi)關(guān)失靈保護(hù)、三相不一致保護(hù)、死區(qū)保護(hù)等功能；交流濾波器母線保護(hù)主要包括差動(dòng)保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)等功能；交流濾波器保護(hù)主要包括差動(dòng)保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、電容器不平衡保護(hù)、電容器過(guò)負(fù)荷保護(hù)、電抗器過(guò)負(fù)荷保護(hù)、電阻過(guò)負(fù)荷保護(hù)等功能。圖2是交流濾波器保護(hù)典型接線。(1)雙調(diào)諧濾波器(2)并聯(lián)電容器圖2交流濾波器保護(hù)典型接線交流濾波器母線差動(dòng)保護(hù)交流濾波器母線差動(dòng)保護(hù)是交流濾波器母線及其引線發(fā)生故障時(shí)的主保護(hù)。以流過(guò)交流開(kāi)關(guān)的和電流與交流濾波器或高壓站用變高壓側(cè)和電流的差值作為動(dòng)作依據(jù)。保護(hù)動(dòng)作出口跳開(kāi)與交流濾波器母線相連的所有斷路器。交流濾波器母線差動(dòng)保護(hù)采用比例制動(dòng)原理，起動(dòng)元件按被保護(hù)母線故障最小短路電流時(shí)有足夠靈敏度校驗(yàn)，靈敏系數(shù)不小于2。應(yīng)可靠躲過(guò)最大負(fù)荷時(shí)的不平衡電流并盡量躲最大負(fù)荷電流。計(jì)算公式如下：a)保證母線最小方式故障時(shí)有足夠的靈敏度Idz＝Ik.min/Klm（1） 式中：Klm—靈敏系數(shù)，取≥2；Ik.min—母線故障最小短路電流。b)躲正常運(yùn)行時(shí)最大不平衡電流，Idz.ct≥Kct×Ifh.max×K×N／Nct(2)式中：Kct—正常運(yùn)行時(shí)CT的變比誤差，一般取0.01；K—可靠系數(shù)，可取2；Ifh.max—正常運(yùn)行情況下的最大負(fù)荷電流；Nct—電流互感器的變比。c)盡可能躲過(guò)母線出線的最大負(fù)荷電流（不考慮事故過(guò)負(fù)荷同時(shí)CT斷線情況）Idz≥Kk×Ifh.max（3）式中：Kk—可靠系數(shù)，取1.5～1.8；Ifh.max—母線上諸元件在正常情況下的最大支路負(fù)荷電流。交流濾波器母線差動(dòng)保護(hù)的比率制動(dòng)系數(shù)，按最小運(yùn)行方式下發(fā)生母線故障時(shí)，比率差動(dòng)元件具有足夠的靈敏度整定。交流濾波器母線過(guò)電流保護(hù)交流濾波器過(guò)電流保護(hù)是交流濾波器母線及其引線發(fā)生故障時(shí)的后備保護(hù)。由流過(guò)交流開(kāi)關(guān)的和電流構(gòu)成動(dòng)作判據(jù)。保護(hù)動(dòng)作出口跳開(kāi)與交流濾波器母線相連的所有斷路器?？捎墒剑?）計(jì)算如下：（4）式中：——?jiǎng)幼麟娏鳎弧煽肯禂?shù)；——返回系數(shù)，可取0.95；——流過(guò)母線的最大負(fù)荷電流；過(guò)電流保護(hù)電流定值并躲過(guò)此時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行方式下流過(guò)的最大負(fù)荷電流來(lái)整定。過(guò)流保護(hù)為三段定時(shí)限，一段告警，二、三段跳閘。過(guò)電流一段（告警）定值按照躲最大負(fù)荷電流，可靠系數(shù)取1.1，延時(shí)2.0s告警。過(guò)電流二段（跳閘）定值按照躲1.5~2.0倍最大負(fù)荷電流整定，保護(hù)延時(shí)需要與每組交流濾波器過(guò)流保護(hù)延時(shí)相配合，延時(shí)1.3s跳各側(cè)。過(guò)電流三段（跳閘）定值按照躲4倍基波電流，且母線故障靈敏度不低于4.0整定，延時(shí)0.1~0.2s跳各側(cè)。交流濾波器母線過(guò)電壓保護(hù)交流濾波器過(guò)電壓保護(hù)檢測(cè)交流濾波器或并聯(lián)電容器元件過(guò)壓，使濾波器免受過(guò)應(yīng)力的影響。由交流濾波器的電壓構(gòu)成動(dòng)作判據(jù)。保護(hù)動(dòng)作出口跳開(kāi)本組內(nèi)所有交流濾波器小組斷路器。保護(hù)判據(jù)可由式（5）計(jì)算如下：：（5）式中：——最大相的電壓值；——電壓定值；交流濾波器過(guò)壓保護(hù)應(yīng)充分考慮與無(wú)功控制、設(shè)備絕緣水平的配合。一般情況下：過(guò)電壓一段（告警）定值按照1.05倍額定電壓（220kV電壓等級(jí)取232kV，500kV電壓等級(jí)取550kV）整定，延時(shí)10s告警。過(guò)電壓二段（跳閘）定值按照1.3倍額定電壓（220kV電壓等級(jí)取232kV，500kV電壓等級(jí)取550kV）整定，延時(shí)0.3s，跳開(kāi)交流濾波器小組斷路器。孤島運(yùn)行時(shí)若存在過(guò)電壓風(fēng)險(xiǎn)，過(guò)電壓保護(hù)定值需結(jié)合過(guò)電壓分析報(bào)告提供過(guò)電壓的參數(shù)以及延時(shí)時(shí)間進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。交流濾波器差動(dòng)保護(hù)交流濾波器差動(dòng)保護(hù)是交流濾波器小組或并聯(lián)電容器內(nèi)部發(fā)生接地故障時(shí)的主保護(hù)。保護(hù)動(dòng)作出口跳開(kāi)本交流濾波器小組開(kāi)關(guān)。動(dòng)作判據(jù)由式（6）計(jì)算如下：（6）式中：——比例系數(shù)；——差動(dòng)電流；——制動(dòng)電流，盡可能采用交流濾波器低壓側(cè)電流作為制動(dòng)電流，以提高差動(dòng)保護(hù)靈敏度；——差動(dòng)電流起動(dòng)定值。差動(dòng)啟動(dòng)電流的選?。簽椴顒?dòng)保護(hù)最小動(dòng)作電流值，應(yīng)按躲過(guò)交流濾波器過(guò)電壓運(yùn)行時(shí)的最大不平衡電流整定，可由式（7）計(jì)算如下：（7）式中：——交流濾波器二次額定電流；——電流互感器的比誤差（10P型取0.032，5P型和TP型取0.012）；——由于電流互感器變比未完全匹配產(chǎn)生的誤差，可取為0.05。差動(dòng)啟動(dòng)電流推薦取0.25~0.33，應(yīng)保證金屬性短路情況下靈敏度系數(shù)大于1.5。比率制動(dòng)系數(shù)的整定：按交流濾波器末端發(fā)生金屬接地故障時(shí)，比率差動(dòng)元件具有足夠的靈敏度整定，一般情況下推薦取為0.5。差動(dòng)速斷保護(hù)：差電流速斷是縱差保護(hù)的一個(gè)補(bǔ)充部分。一般需躲過(guò)合閘時(shí)產(chǎn)生的最大不平衡電流以及區(qū)外故障時(shí)的不平衡電流，按照4倍交流濾波器額定電流整定。交流濾波器電容器不平衡保護(hù)交流濾波器或并聯(lián)電容器的高壓電容器內(nèi)部元件損壞，導(dǎo)致剩余完好元件上的過(guò)壓超過(guò)元件承受能力后保護(hù)應(yīng)可靠動(dòng)作，避免電容器單元的雪崩故障。通過(guò)檢測(cè)交流濾波器或并聯(lián)電容器的高壓電容器兩橋臂的不平衡電流與和電流的比值作為動(dòng)作依據(jù)，分為比值原理和計(jì)數(shù)器原理。保護(hù)動(dòng)作出口跳開(kāi)本交流濾波器小組開(kāi)關(guān)。采用比值原理的不平衡保護(hù)動(dòng)作方程如式（8）：（8）式中：——交流濾波器的不平衡電流；——交流濾波器的穿越電流；——不平衡起動(dòng)值；——不平衡保護(hù)定值。根據(jù)電容器參數(shù)給出電容器元件所能承受的過(guò)電壓計(jì)算出濾波器能承擔(dān)的損壞個(gè)數(shù)，再根據(jù)損壞個(gè)數(shù)計(jì)算出這種情況下不平衡電流的比例，不平衡保護(hù)定值可由式（9）計(jì)算：(9)式中：——可靠系數(shù)，一般取0.80.9；——不平衡保護(hù)定值。不平衡保護(hù)的延時(shí)需要考慮交流濾波器中電容本身的承受能力，根據(jù)電容器廠家提供的不同電壓下電容器能承受的時(shí)間作為延時(shí)定值。通常電容器不平衡保護(hù)采用三段式，每段一時(shí)限：一段為告警段，定值根據(jù)電容器廠家推薦的告警段定值設(shè)定，告警延時(shí)由保護(hù)裝置內(nèi)部設(shè)定；二段為延時(shí)2小時(shí)跳閘，定值根據(jù)電容器廠家推薦的2小時(shí)跳閘段設(shè)定，動(dòng)作延時(shí)為2小時(shí)；三段立即跳閘，定值根據(jù)電容器廠家推薦立即跳閘段設(shè)定，無(wú)延時(shí)動(dòng)作跳閘。采用計(jì)數(shù)原理的電容器不平衡保護(hù)與比值原理類(lèi)似，設(shè)置了和計(jì)數(shù)器和差計(jì)數(shù)器定值。計(jì)數(shù)原理的電容器不平衡保護(hù)差別在于計(jì)算計(jì)數(shù)原理按照單一電容器元件損壞產(chǎn)生的不平衡電流與穿越電流的比值作為啟動(dòng)計(jì)數(shù)器的依據(jù)，兩計(jì)數(shù)器定值均按照電容器廠家提供的電容器能承擔(dān)的損壞個(gè)數(shù)確定。通常采用三段式，每段一時(shí)限：一段為告警段，允許損壞個(gè)數(shù)根據(jù)電容器廠家推薦的告警段損壞個(gè)數(shù)設(shè)定，告警延時(shí)由保護(hù)裝置內(nèi)部設(shè)定；二段為延時(shí)2小時(shí)跳閘，允許損壞個(gè)數(shù)根據(jù)電容器廠家推薦的2小時(shí)跳閘段損壞個(gè)數(shù)設(shè)定，動(dòng)作延時(shí)為2小時(shí)；三段立即跳閘，允許損壞個(gè)數(shù)根據(jù)電容器廠家推薦的立即跳閘段損壞個(gè)數(shù)設(shè)定，無(wú)延時(shí)動(dòng)作跳閘。不平衡保護(hù)可以補(bǔ)償由于溫度以及其他環(huán)境因素引起的不平衡電流。交流濾波器過(guò)電流保護(hù)交流濾波器過(guò)電流保護(hù)為短路故障的后備保護(hù)。防御流過(guò)交流濾波器或并聯(lián)電容器的電流超出設(shè)備承受能力裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)。保護(hù)動(dòng)作出口跳開(kāi)本交流濾波器小組開(kāi)關(guān)。保護(hù)判據(jù)可由式（10）計(jì)算如下：(10)式中：——?jiǎng)幼麟娏?；——可靠系?shù)，推薦取1.5；——交流濾波器正常情況下的額定電流；過(guò)流保護(hù)電流定值按躲過(guò)濾波器的最大負(fù)荷電流來(lái)整定，延時(shí)推薦取1s。交流濾波器零序電流保護(hù)交流濾波器零序電流保護(hù)是交流濾波器發(fā)生不對(duì)稱(chēng)接地故障時(shí)的后備保護(hù)。保護(hù)動(dòng)作出口跳開(kāi)本交流濾波器小組開(kāi)關(guān)。保護(hù)判據(jù)可由式（11）計(jì)算如下：（11）式中：——交流濾波器零序電流保護(hù)動(dòng)作電流；——?jiǎng)幼鞫ㄖ担唤涣鳛V波器零序電流保護(hù)動(dòng)作定值小于最小負(fù)荷情況下的基波電流，同時(shí)大于正常運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)中的零序電流和測(cè)量誤差，推薦取0.1倍的濾波器額定電流，且二次值不低于0.1In。延時(shí)需要考慮躲開(kāi)外部故障時(shí)其他保護(hù)的切除時(shí)間及故障恢復(fù)的最長(zhǎng)時(shí)間，推薦取2.3s。對(duì)于配置了高定值零序電流保護(hù)的裝置，高定值段動(dòng)作定值按照1.5倍的交流濾波器額定電流整定，動(dòng)作延時(shí)與濾波器小組開(kāi)關(guān)本體動(dòng)作時(shí)間相配合，不少于0.3s。交流濾波器電容器過(guò)負(fù)荷保護(hù)交流濾波器電容器過(guò)負(fù)荷保護(hù)檢測(cè)交流濾波器高壓電容器的過(guò)負(fù)荷情況，使其免受過(guò)負(fù)荷影響。保護(hù)動(dòng)作出口跳開(kāi)本交流濾波器小組開(kāi)關(guān)。電容器過(guò)負(fù)荷保護(hù)按原理分為定時(shí)限過(guò)負(fù)荷和反時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)。5.1.8.1定時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)定時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)判據(jù)可由式（12）計(jì)算如下：（12）式中：——電容器電壓；——電容器電壓；電容器電壓取自交流濾波器母線PT，或由式（13）計(jì)算：（13）式中：——電容器電壓；——濾波器高端電流；——電容器電容值；定時(shí)限段考慮整定為1.30Ue，延時(shí)10s，按照電容器設(shè)計(jì)耐壓參數(shù)校核，在電容器承受范圍之內(nèi)。5.1.8.2反時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)反時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)曲線根據(jù)生產(chǎn)廠家提供電容器的過(guò)負(fù)荷曲線得出。圖3中，Iszd為反時(shí)限啟動(dòng)電流，tmin為最小動(dòng)作時(shí)間，tmax為最長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)間。曲線1生產(chǎn)廠家提供的反時(shí)限過(guò)負(fù)荷曲線曲線2反時(shí)限過(guò)負(fù)荷動(dòng)作曲線圖3電容器反時(shí)限過(guò)負(fù)荷動(dòng)作曲線圖交流濾波器電抗過(guò)負(fù)荷保護(hù)交流濾波器電抗過(guò)負(fù)荷保護(hù)檢測(cè)交流濾波器高壓電抗器的過(guò)負(fù)荷情況，使其免受過(guò)負(fù)荷影響。保護(hù)動(dòng)作出口跳開(kāi)本交流濾波器小組開(kāi)關(guān)。交流濾波器電抗器過(guò)負(fù)荷保護(hù)需電抗器生產(chǎn)廠家提供電抗器工頻流過(guò)電流時(shí)的過(guò)負(fù)荷曲線，或由廠家提供全電流最大持續(xù)電流、10分鐘最大暫時(shí)電流、30秒最大暫時(shí)電流，同時(shí)需提供各次諧波電流的等效工頻系數(shù)，在廠家無(wú)法提供等效工頻系數(shù)時(shí)可整定為1。過(guò)負(fù)荷保護(hù)按原理分為定時(shí)限過(guò)負(fù)荷和反時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)。5.1.9.1定時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)定時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作方程如式（14）：（14）式中：——等效的工頻熱效應(yīng)電流或全電流；——定時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)的定值。交流濾波器定時(shí)限電抗過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作定值以及延時(shí)可由過(guò)負(fù)荷曲線確定。一般情況下可采取以下的簡(jiǎn)化計(jì)算：1）基波過(guò)負(fù)荷定值取4倍電抗器額定電流，延時(shí)0.05s~0.1s出口；2）諧波過(guò)負(fù)荷告警段定值取長(zhǎng)期工作電流（含諧波）的1.05倍，延時(shí)8s報(bào)警；3）諧波過(guò)負(fù)荷跳閘段取長(zhǎng)期工作電流（含諧波）的1.1倍，延時(shí)2s出口。5.1.9.2反時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)反時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)曲線根據(jù)過(guò)負(fù)荷曲線得出。圖4中，Iszd為反時(shí)限啟動(dòng)電流，tmin為最小動(dòng)作時(shí)間，tmax為最長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)間。曲線1生產(chǎn)廠家提供的反時(shí)限過(guò)負(fù)荷曲線曲線2反時(shí)限過(guò)負(fù)荷動(dòng)作曲線圖4電抗器反時(shí)限過(guò)負(fù)荷動(dòng)作曲線圖交流濾波器電阻過(guò)負(fù)荷保護(hù)根據(jù)交流濾波器電阻器可能出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷情況，裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。保護(hù)動(dòng)作出口跳開(kāi)本交流濾波器小組開(kāi)關(guān)。交流濾波器電阻器過(guò)負(fù)荷保護(hù)需電阻器生產(chǎn)廠家提供電阻器工頻流過(guò)電流時(shí)的過(guò)負(fù)荷曲線。交流濾波器過(guò)負(fù)荷保護(hù)按原理分為定時(shí)限過(guò)負(fù)荷和反時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)。5.1.10.1定時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)定時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作方程如式（15）：（15）式中：——流過(guò)電阻的電流；——定時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)的定值。交流濾波器定時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作定值以及延時(shí)可由過(guò)負(fù)荷曲線確定。一般情況可采取以下的簡(jiǎn)化計(jì)算：1）基波過(guò)負(fù)荷定值取4倍交流濾波器電阻額定電流，延時(shí)0.05s出口；2）諧波過(guò)負(fù)荷告警段定值取長(zhǎng)期工作電流（含諧波）的1.05倍，延時(shí)8s報(bào)警；3）諧波過(guò)負(fù)荷跳閘段取長(zhǎng)期工作電流（含諧波）的1.1倍，延時(shí)2s出口。5.1.10.2反時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)反時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)曲線根據(jù)生產(chǎn)廠家提供電阻器的過(guò)負(fù)荷曲線得出。圖5中，Iszd為反時(shí)限啟動(dòng)電流，tmin為最小動(dòng)作時(shí)間，tmax為最長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)間。曲線1生產(chǎn)廠家提供的反時(shí)限過(guò)負(fù)荷曲線曲線2反時(shí)限過(guò)負(fù)荷動(dòng)作曲線圖5電阻反時(shí)限過(guò)負(fù)荷動(dòng)作曲線圖交流濾波器反時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)電流定值取電阻最大持續(xù)電流，延時(shí)根據(jù)熱負(fù)荷計(jì)算公式計(jì)算。交流濾波器失諧監(jiān)視當(dāng)交流濾波器的電容器、電抗器、電阻器參數(shù)因各種原因?qū)е聟?shù)變化，使得三相的調(diào)諧特性不一致時(shí)該保護(hù)發(fā)告警信號(hào)。失諧監(jiān)視主要檢測(cè)濾波器元件早期的細(xì)小變化，發(fā)出失諧監(jiān)視報(bào)警信號(hào)。失諧監(jiān)視原理1可由式（16）計(jì)算如下：（16）式中：——濾波器穿越三相諧波電流（不含工頻分量）；——可靠系數(shù)，推薦取0.30～0.35；——交流濾波器額定總諧波電流。延時(shí)需要躲過(guò)交流系統(tǒng)故障及恢復(fù)的最長(zhǎng)時(shí)間，一般取為10s。失諧監(jiān)視原理2由式（17）計(jì)算如下：（17）式中：——總零序電流；——零序諧波電流，，為零序工頻電流；失諧監(jiān)視比例系數(shù)一般可整定為0.35。延時(shí)需要躲過(guò)交流系統(tǒng)故障及恢復(fù)的最長(zhǎng)時(shí)間，一般取為10s。交流濾波器小組開(kāi)關(guān)失靈保護(hù)在收到小組開(kāi)關(guān)失靈啟動(dòng)信號(hào)，同時(shí)流過(guò)交流濾波器相電流大于判別元件的整定值，保護(hù)延時(shí)動(dòng)作。失靈保護(hù)的電流判據(jù)至少包含相電流、零序電流和負(fù)序電流判據(jù)。相電流判別元件的整定值，在收到交流濾波器保護(hù)跳閘信號(hào)，流過(guò)電流大于正常運(yùn)行負(fù)荷電流的70％。開(kāi)關(guān)失靈保護(hù)經(jīng)相電流判別的動(dòng)作時(shí)間(從起動(dòng)失靈保護(hù)算起)應(yīng)在保證斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作選擇性的前提下盡量縮短，應(yīng)大于斷路器動(dòng)作時(shí)間和保護(hù)返回時(shí)間之和，再考慮一定的時(shí)間裕度。開(kāi)關(guān)失靈保護(hù)經(jīng)較短延時(shí)0.13s重跳本斷路器三相，經(jīng)較長(zhǎng)延時(shí)0.2s跳開(kāi)與拒動(dòng)斷路器相關(guān)聯(lián)的所有斷路器。換流變壓器保護(hù)換流變保護(hù)功能主要包括差動(dòng)保護(hù)、阻抗保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、零序過(guò)流保護(hù)、過(guò)激磁保護(hù)等。圖6是換流變保護(hù)典型接線。圖6換流變保護(hù)接線示意圖換流變壓器差動(dòng)保護(hù)換流變網(wǎng)側(cè)CT和閥側(cè)CT之間發(fā)生接地故障時(shí)換流變壓器差動(dòng)保護(hù)（簡(jiǎn)稱(chēng)小差）保護(hù)動(dòng)作，跳開(kāi)與換流變相連的斷路器。差動(dòng)電流起動(dòng)定值：為差動(dòng)保護(hù)最小動(dòng)作電流值，應(yīng)按躲過(guò)正常換流變壓器額定負(fù)載時(shí)的最大不平衡電流整定，，可由式（18）計(jì)算如下：（18）式中：——換流變壓器額定電流；——可靠系數(shù)，一般取1.31.5；——電流互感器的比誤差（10P型取0.032，5P型和TP型取0.012）；——換流變壓器調(diào)壓引起的誤差，取調(diào)壓范圍中偏離額定值的最大值（百分值）；——由于電流互感器變比未完全匹配產(chǎn)生的誤差，可取為0.05。在工程實(shí)用整定計(jì)算中可選取=（0.20.5），并應(yīng)實(shí)測(cè)最大負(fù)載時(shí)差回路中的不平衡電流。對(duì)于比率差動(dòng)的拐點(diǎn)電流宜取為（0.81.0）。斜率的整定：差動(dòng)保護(hù)的制動(dòng)電流應(yīng)大于外部短路時(shí)流過(guò)差動(dòng)回路的不平衡電流。對(duì)于兩繞組變壓器，最大不平衡電流Iunb.max，可由式（19）計(jì)算如下計(jì)算如下：（19）式中：、、的含義同上；——電流互感器的同型系數(shù)（取1.0）；——外部短路時(shí)最大穿越短路電流周期分量；——非周期分量系數(shù)，兩側(cè)同為T(mén)P級(jí)電流互感器取1.0，兩側(cè)同為P級(jí)電流互感器取1.52.0。對(duì)于三繞組變壓器，最大不平衡電流Iunb.max，可由式（20）計(jì)算如下：（20）式中：、、的含義同上；、——換流變壓器星側(cè)、角側(cè)調(diào)壓引起的相對(duì)誤差（對(duì)Un而言），取調(diào)壓范圍中偏離額定值的最大值（百分值）；——低壓側(cè)外部短路時(shí)，流過(guò)靠近故障側(cè)電流互感器的最大短路電流周期分量（二次值）；、——在計(jì)算低壓側(cè)外部短路時(shí)，流過(guò)調(diào)壓側(cè)電流互感器電流的周期分量（二次值）；、——在計(jì)算低壓側(cè)外部短路時(shí)，相應(yīng)地流過(guò)非靠近故障點(diǎn)兩側(cè)電流互感器電流的周期分量（二次值）；、——由于電流互感器（包括中間變流器）的變比未完全匹配而產(chǎn)生的誤差；差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作門(mén)檻電流可由式（21）計(jì)算如下（21）式中：——可靠系數(shù)（一般取1.31.5）；因此，最大制動(dòng)系數(shù)式中：——最大制動(dòng)電流，應(yīng)根據(jù)各側(cè)短路時(shí)的不同制動(dòng)電流而定。根據(jù)差動(dòng)起動(dòng)值、第一拐點(diǎn)電流、、可按式（22）計(jì)算出比率差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作特性曲線中折線的斜率：（22）當(dāng)時(shí)，有，因此對(duì)于穩(wěn)態(tài)比率差動(dòng)，時(shí)，有比率差動(dòng)保護(hù)靈敏度的校核：靈敏系數(shù)應(yīng)按最小運(yùn)行方式下差動(dòng)保護(hù)區(qū)內(nèi)換流變壓器閥側(cè)上兩相金屬性短路計(jì)算。根據(jù)計(jì)算最小短路電流和相應(yīng)的制動(dòng)電流，要求。諧波制動(dòng)比的整定：在利用二次諧波制動(dòng)來(lái)防止勵(lì)磁涌流誤動(dòng)的差動(dòng)保護(hù)中，二次諧波制動(dòng)比表示差電流中的二次諧波分量與基波分量的比值。一般二次諧波制動(dòng)比可整定為15%20%。差動(dòng)速斷保護(hù)：差動(dòng)速斷保護(hù)可以快速切除內(nèi)部嚴(yán)重故障，防止由于電流互感器飽和引起的縱差保護(hù)延時(shí)動(dòng)作。其整定值應(yīng)按躲過(guò)換流變壓器勵(lì)磁涌流整定，一般可由式（23）計(jì)算得出：（23）式中：——倍數(shù)，換流變壓器值推薦可取大于5.0。差動(dòng)速斷保護(hù)靈敏系數(shù)應(yīng)按正常運(yùn)行方式下保護(hù)安裝處兩相金屬性短路計(jì)算，要求。換流變壓器及引線差動(dòng)保護(hù)與換流變相連的斷路器CT和閥側(cè)套管CT之間發(fā)生接地故障時(shí)換流變壓器及引線差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。該保護(hù)功能的整定原則同5.2.1“換流變壓器差動(dòng)保護(hù)”，為Y/Y、Y/換流變壓器額定電流之和。換流變壓器引線差動(dòng)保護(hù)換流變相連的斷路器至換流變網(wǎng)側(cè)套管CT之間發(fā)生接地或相間故障時(shí)換流變連線差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，跳開(kāi)與換流變相連的斷路器。差動(dòng)起動(dòng)電流的選?。簽椴顒?dòng)保護(hù)最小動(dòng)作電流值，應(yīng)按躲過(guò)正常換流變壓器額定負(fù)載時(shí)的最大不平衡電流整定，計(jì)算公式如式（24）：或（24）式中：——可靠系數(shù)（一般取1.31.5）；——電流互感器的同型系數(shù)（一般取0.5）；——電流互感器的比誤差（10P型取0.032，5P型和TP型取0.012）；——由于電流互感器(包括中間電流互感器)變比未完全匹配而產(chǎn)生的誤差，初設(shè)時(shí)取0.05；——在換流變壓器額定電流下，差動(dòng)回路中的不平衡電流實(shí)測(cè)值?！獡Q流變壓器最大過(guò)負(fù)荷電流?？扇。?0.1～0.3)，一般宜取(0.1～0.2)（為Y/Y、Y/換流變壓器額定電流之和）,二次值不低于0.1In。對(duì)于比率差動(dòng)的拐點(diǎn)電流宜取為（0.81.0）。斜率的整定：首先計(jì)算最大制動(dòng)系數(shù)（25）式中：——可靠系數(shù)，取1.5；——非周期分量系數(shù)，TP級(jí)電流互感器取1.0，P級(jí)電流互感器取1.5～2.0；——電流互感器的同型系數(shù)（一般取0.5）；——電流互感器比誤差，取0.1。根據(jù)差動(dòng)起動(dòng)值、第一拐點(diǎn)電流、、可按式（26）計(jì)算出比率差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作特性曲線中折線的斜率：（26）可選用＝0.2～0.3。靈敏系數(shù)根據(jù)最小短路電流和相應(yīng)的制動(dòng)電流，要求。換流變壓器繞組差動(dòng)保護(hù)換流變繞組差動(dòng)保護(hù)是將變壓器的各側(cè)繞組分別作為被保護(hù)對(duì)象，在各繞組的兩端裝設(shè)電流互感器，發(fā)生繞組接地故障時(shí)保護(hù)動(dòng)作，跳開(kāi)與換流變相連的斷路器。差動(dòng)電流起動(dòng)定值：為差動(dòng)保護(hù)最小動(dòng)作電流值，應(yīng)按躲過(guò)正常換流變壓器額定負(fù)載時(shí)的最大不平衡電流整定，計(jì)算公式如式（27）：或（27）式中：——可靠系數(shù)，取1.5；——在變壓器額定電流下，差動(dòng)回路中的不平衡電流實(shí)測(cè)值。可?。?0.1～0.3)，一般宜取(0.1～0.2),為變壓器額定電流。對(duì)于比率差動(dòng)的拐點(diǎn)電流宜取為（0.81.0）。斜率的整定：首先計(jì)算最大制動(dòng)系數(shù)，可由式（28）計(jì)算得出：（28）式中：——可靠系數(shù)，取1.5；——非周期分量系數(shù)，TP級(jí)電流互感器取1.0，P級(jí)電流互感器取1.5～2.0；——同型系數(shù)，相同型號(hào)取0.5，不同型號(hào)取1.0；——電流互感器比誤差，取0.1。根據(jù)差動(dòng)起動(dòng)值、第一拐點(diǎn)電流、、可按式（29）計(jì)算出比率差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作特性曲線中折線的斜率：（29）可選用＝0.2～0.3。靈敏系數(shù)應(yīng)按最小運(yùn)行方式下按以下規(guī)定計(jì)算：1、交流側(cè)按差動(dòng)保護(hù)區(qū)內(nèi)換流變壓器兩相金屬性短路或單相故障計(jì)算；2、閥側(cè)按差動(dòng)保護(hù)區(qū)內(nèi)換流變壓器閥側(cè)兩相金屬性短路計(jì)算。根據(jù)計(jì)算最小短路電流和相應(yīng)的制動(dòng)電流，在動(dòng)作特性曲線上查得對(duì)應(yīng)的動(dòng)作電流,要求。換流變壓器零序差動(dòng)保護(hù)換流變繞組發(fā)生接地故障時(shí)換流變壓器零序差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，跳開(kāi)與換流變相連的斷路器。當(dāng)采用比率制動(dòng)型差動(dòng)保護(hù)時(shí)，其整定計(jì)算方法參見(jiàn)5.2.1，但所有公式中的＝0。當(dāng)采用不帶比率制動(dòng)特性的普通差電流保護(hù)時(shí)整定計(jì)算方法如下。1、按躲過(guò)外部不對(duì)稱(chēng)接地短路時(shí)的不平衡電流整定，可由式（30）計(jì)算得出：（30）式中：——零序差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流；——可靠系數(shù)，取1.3～1.5；——非周期分量系數(shù)，TP級(jí)電流互感器取1.0，P級(jí)電流互感器取1.5～2.0；——同型系數(shù)，相同型號(hào)取0.5，不同型號(hào)取1.0；——電流互感器比誤差，取0.1?！捎陔娏骰ジ衅?包括中間電流互感器)變比未完全匹配而產(chǎn)生的誤差，初設(shè)時(shí)取0.05；——保護(hù)區(qū)外部最大單相或兩相接地短路零序電流的三倍。2、按躲過(guò)外部三相短路時(shí)不平衡電流整定，可由式（31）計(jì)算得出：（31）式中：——可靠系數(shù)，取1.3～1.5；——非周期分量系數(shù)，TP級(jí)電流互感器取1.0，P級(jí)電流互感器取1.5～2.0；——同型系數(shù)，相同型號(hào)取0.5，不同型號(hào)取1.0；——電流互感器比誤差，取0.1?！獠孔畲笕喽搪冯娏?。3、按躲過(guò)勵(lì)磁涌流產(chǎn)生的零序不平衡電流整定。一次側(cè)勵(lì)磁涌流對(duì)零序差動(dòng)保護(hù)而言都是穿越性電流，但考慮互感器的非線性，不可避免地會(huì)在零序差動(dòng)回路中產(chǎn)生不平衡電流。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，為躲過(guò)勵(lì)磁涌流產(chǎn)生的不平衡電流，零序差動(dòng)保護(hù)整定值的參考值為。取上述三種計(jì)算方式中最大值作為的整定值。靈敏系數(shù)校驗(yàn)。按零序差動(dòng)保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生金屬性接地短路校驗(yàn)靈敏系數(shù)，要求不小于2。換流變壓壓器校驗(yàn)靈敏系數(shù)采用系統(tǒng)的最小運(yùn)行方式。換流變壓器過(guò)電流保護(hù)換流變過(guò)流保護(hù)作為防御外部相間短路引起的變壓器過(guò)流和變壓器內(nèi)部相間短路的后備保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作后跳開(kāi)與換流變相連的斷路器。根據(jù)所采用CT位置的不同可以分為換流變引線過(guò)流保護(hù)和換流變過(guò)流保護(hù)。其中，換流變引線過(guò)流保護(hù)以與換流變相連交流斷路器和電流作為判據(jù)；換流變過(guò)流保護(hù)以換流變網(wǎng)側(cè)套管CT電流作為判據(jù)。換流變引線過(guò)流保護(hù)和換流變過(guò)流保護(hù)通常為定時(shí)限保護(hù)，整定計(jì)算原則基本相同。定時(shí)限過(guò)流保護(hù)判據(jù)，可由式（32）計(jì)算得出：（32）式中：——可靠系數(shù)，不低于1.2；——返回系數(shù)，可取0.95；——變壓器的最大負(fù)荷電流。變壓器的最大負(fù)荷電流系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)直流短時(shí)過(guò)負(fù)荷能力決定，延時(shí)定值也需要與直流系統(tǒng)允許的過(guò)負(fù)荷能力相配合。一般情況下，換流變過(guò)流保護(hù)可以采用以下整定原則：1）告警段定值取1.2倍變壓器額定電流，延時(shí)5s告警；2）動(dòng)作段定值取1.5倍變壓器額定電流，動(dòng)作延時(shí)不低于3s。當(dāng)換流變保護(hù)同時(shí)配置換流變引線過(guò)流保護(hù)和換流變過(guò)流保護(hù)時(shí)，換流變引線過(guò)流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)長(zhǎng)于換流變過(guò)流保護(hù)，且時(shí)間級(jí)差不低于0.3s。靈敏系數(shù)校驗(yàn)：保護(hù)的靈敏系數(shù)可按式（33）校驗(yàn)，宜大于1.3。（33）式中：——閥側(cè)兩相金屬性短路時(shí)流過(guò)保護(hù)的最小短路電流。換流變壓器零序過(guò)流保護(hù)換流變零序過(guò)流保護(hù)是換流變繞組、引線、相鄰元件接地故障的后備保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作后跳開(kāi)與換流變相連的斷路器。零序過(guò)流繼電器接在換流變網(wǎng)側(cè)中性點(diǎn)回路電流互感器二次側(cè)或者三相套管式電流互感器構(gòu)成的零序電流回路中。換流變壓器網(wǎng)側(cè)零序過(guò)電流保護(hù)與交流系統(tǒng)零序保護(hù)最后一段配合，動(dòng)作定值不大于300A，動(dòng)作延時(shí)定值躲過(guò)交流系統(tǒng)接地故障最長(zhǎng)切除時(shí)間。換流變壓器過(guò)激磁保護(hù)為防御換流變因過(guò)激磁損壞而裝設(shè)換流變過(guò)激磁保護(hù)，一般為反時(shí)限。保護(hù)動(dòng)作后跳開(kāi)與換流變相連的斷路器。反時(shí)限變壓器過(guò)勵(lì)磁保護(hù)的保護(hù)特性應(yīng)與變壓器的允許過(guò)勵(lì)磁能力相配合，如圖7所示。圖中曲線1為制造廠給出的變壓器允許過(guò)勵(lì)磁能力曲線；2為過(guò)勵(lì)磁保護(hù)整定的動(dòng)作特性曲線。說(shuō)明：曲線1——為制造廠給出的變壓器允許過(guò)勵(lì)磁能力曲線；曲線2——為過(guò)勵(lì)磁保護(hù)整定的動(dòng)作特性曲線。圖7反時(shí)限變壓器過(guò)勵(lì)磁保護(hù)整定圖例定值整定中考慮分接頭檔位的調(diào)整。若保護(hù)有采集分接頭檔位信息時(shí)，曲線按檔位偏移；若保護(hù)未采集分接頭檔位信息時(shí)，曲線按最?lèi)毫忧闆r下取。換流變壓器直流飽和保護(hù)換流變因中性直流電流過(guò)大導(dǎo)致飽和，將影響換流變正常運(yùn)行，保護(hù)動(dòng)作出口發(fā)告警信號(hào)。分定時(shí)限和反時(shí)限兩種。以換流變中性點(diǎn)電流的直流分量作為動(dòng)作依據(jù)。若接地支路裝設(shè)交流TA，由換流變壓器生產(chǎn)廠家不僅提供流過(guò)換流變壓器的直流電流和運(yùn)行時(shí)間的對(duì)應(yīng)表，還需要提供流過(guò)換流變壓器的零序電流和直流電流的關(guān)系，保護(hù)通過(guò)檢測(cè)接地支路的零序電流來(lái)進(jìn)行飽和保護(hù)判斷。目前XX電網(wǎng)的所有直流工程均配置了換流變壓器中性點(diǎn)直流分量測(cè)量裝置，以換流變中性點(diǎn)電流的直流分量直接作為動(dòng)作依據(jù)。換流變壓器直流飽和保護(hù)定值需與變壓器變壓器的允許飽和能力相配合，如圖8、9所示。圖8中，A、B點(diǎn)為設(shè)備允許保護(hù)曲線上的點(diǎn)，A’、B’為保護(hù)定值。1—制造廠提供的允許飽和曲線圖8定時(shí)限變壓器飽和保護(hù)整定圖例1—制造廠給出的變壓器允許飽和能力曲線；2—飽和保護(hù)整定的動(dòng)作特性曲線圖9反時(shí)限變壓器飽和保護(hù)整定圖例換流變壓器過(guò)壓保護(hù)防御換流變因交流系統(tǒng)過(guò)電壓損壞而裝設(shè)，以換流變網(wǎng)側(cè)電壓互感器的測(cè)量值作為動(dòng)作判據(jù)，保護(hù)動(dòng)作后跳開(kāi)與換流變相連的斷路器。計(jì)算公式如式（34）：(34)式中：——保護(hù)定值；——變壓器額定電壓。應(yīng)根據(jù)變壓器制造廠提供的允許過(guò)電壓能力或設(shè)計(jì)時(shí)系統(tǒng)過(guò)電壓水平?jīng)Q定。延時(shí)時(shí)間也由系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)提供，與直流控制保護(hù)系統(tǒng)調(diào)節(jié)交流電壓的時(shí)間相配合。一般情況下，過(guò)電壓I段取1.15倍額定電壓，延時(shí)4s告警；過(guò)電壓II段取1.3倍額定電壓，動(dòng)作時(shí)間0.4s跳閘。換流變壓器阻抗保護(hù)換流變壓器阻抗保護(hù)是換流變引線和換流變差動(dòng)的后備保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作后跳開(kāi)與換流變相連的斷路器。換流變壓器阻抗保護(hù)可分為兩段，與分接頭位置配合，阻抗方向指向換流變壓器。保護(hù)判據(jù)如式（35）：（35）對(duì)于三繞組變壓器，換流變壓器阻抗保護(hù)I段變壓器阻抗的0.85考慮，帶0.3s延時(shí)，II段按照變壓器阻抗的1.3倍考慮，延時(shí)取0.7s，與阻抗I段動(dòng)作時(shí)間配合。反向阻抗與電網(wǎng)側(cè)出線阻抗保護(hù)Ⅰ段（或Ⅱ段）動(dòng)作阻抗、線路阻抗（與縱聯(lián)保護(hù)配合時(shí)）配合。對(duì)于雙繞組變壓器，換流變壓器阻抗保護(hù)I段按照兩臺(tái)變壓器并聯(lián)阻抗的0.85考慮，帶0.3s延時(shí)，II段按照一臺(tái)變壓器的1.3倍考慮，延時(shí)取0.7s，與阻抗I段動(dòng)作時(shí)間配合。反向阻抗與電網(wǎng)側(cè)出線阻抗保護(hù)Ⅰ段（或Ⅱ段）動(dòng)作阻抗、線路阻抗（與縱聯(lián)保護(hù)配合時(shí)）配合。直流保護(hù)直流保護(hù)由換流器保護(hù)、中性母線保護(hù)、極母線保護(hù)、直流線路保護(hù)以及雙極區(qū)保護(hù)組成。典型配置如表4所示。直流保護(hù)定值與控制系統(tǒng)特性有關(guān)，每個(gè)工程并不相同，要通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)最后確定。表4直流保護(hù)功能配置表序號(hào)保護(hù)功能1換流器短路保護(hù)（87CSY、87CSD）ValveShortCircuitProtection（StarGroup、DeltaGroup）2換流器過(guò)流保護(hù)（50/51C）ACOvercurrentProtection3換相失敗保護(hù)（87CF）CommutationFailureProtection4換流器直流差動(dòng)保護(hù)（87P）ConverterDCDifferentialProtection5換流器交流差動(dòng)保護(hù)（87CBY、87CBD）ConverterACDifferentialProtection（StarGroup、DeltaGroup）6換流器零序過(guò)壓保護(hù)（59N）ConverterZeroSequenceOvervoltageProtection7交流低電壓保護(hù)（27AC）ACundervoltageProtection8交流過(guò)電壓保護(hù)（59AC）ACOvervoltageProtection9直流過(guò)壓/開(kāi)路保護(hù)（59DC）DCOvervoltageProtection10直流低電壓保護(hù)（27DC）DCUndervoltageProtection11極母線差動(dòng)保護(hù)（87HV）HighVoltageDCBusbarDifferentialProtection12中性母線差動(dòng)保護(hù)（87LV）NeutralDCBusbarDifferentialProtection13直流極差動(dòng)保護(hù)（87DCB）PoleDifferentialProtection1450HZ保護(hù)（81-50HZ）50HZdetection15100HZ保護(hù)（81-100HZ）100HZdetection16接地極開(kāi)路保護(hù)（37E）Electrodeopencircuitprotection17中性母線斷路器保護(hù)（82-HSNBS）Highspeedneutralbusswitchprotection18接地極母線差動(dòng)保護(hù)（87EB）Electrodebusdifferentialprotection19交、直流碰線保護(hù)（81-I/U）AC-DCConductorContactProtection20直流線路行波保護(hù)（DLTW）DCLinetravelingwaveProtection21直流線路電壓突變量保護(hù)（DUDT）DClineDerivativeprotection22直流線路低電壓保護(hù)（27DL）DClineUnderVoltageprotection23直流線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)（87LL）DClinelongitudinaldifferentialprotection24站內(nèi)接地網(wǎng)過(guò)流保護(hù)（76SG）StationGroundOvercurrentProtection25接地系統(tǒng)保護(hù)（87GSP）GroundSystemProtection26接地?cái)嗦菲鞅Ｗo(hù)（82-HSGS）Highspeedgroundswitchprotection27MRTB轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)保護(hù)（82-MRTB）MetallicReturnTransferBreakerProtection28GRTB開(kāi)關(guān)保護(hù)（82-MRS）Groundreturntransferswitchprotection29旁路開(kāi)關(guān)保護(hù)（82BPS）BypassSwitchProtection30金屬回線接地保護(hù)（50）Metallicreturnconductorgroundfaultprotection31金屬回線橫差保護(hù)（87LT）Metallicreturntransversedifferentialprotection32金屬回線縱差保護(hù)（87ML）Metallicreturnlongitudinaldifferentialprotection33接地極線路過(guò)流保護(hù)（76EL）ElectrodeOvercurrentProtection34接地極電流不平衡保護(hù)（60EL）Electrodecurrentbalanceprotection換流器短路保護(hù)換流器短路保護(hù)是換流器發(fā)生閥短路、交流側(cè)相間故障以及整流側(cè)換流器短路故障時(shí)的主保護(hù)，以換流器閥側(cè)電流以及換流器高（低）壓端電流作為動(dòng)作判據(jù)。出口方式：整流側(cè)閉鎖VBE脈沖，緊急停運(yùn),跳交流側(cè)開(kāi)關(guān)；逆變側(cè)緊急停運(yùn),跳交流側(cè)開(kāi)關(guān)。保護(hù)判據(jù)如式（36）、（37）：（36）(37)式中：——換流器星側(cè)三相電流絕對(duì)最大值或三相電流的絕對(duì)值之和除2；——換流器角側(cè)三相電流絕對(duì)最大值或三相電流的絕對(duì)值之和除2；——換流器高、低壓端直流電流；——制動(dòng)電流；——保護(hù)啟動(dòng)電流定值；——比例系數(shù)。采用制動(dòng)特性：保護(hù)啟動(dòng)定值在躲過(guò)系統(tǒng)短時(shí)過(guò)負(fù)荷情況下的測(cè)量誤差前提下，通過(guò)仿真試驗(yàn)確定，一般取0.5倍額定電流。的整定考慮躲過(guò)區(qū)外最嚴(yán)重故障時(shí)，通過(guò)仿真試驗(yàn)確定。推薦取0.2。保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0ms，盡快動(dòng)作，避免第三只閥導(dǎo)通。不采用制動(dòng)特性（＝0）時(shí)，保護(hù)可整定為兩段：I段保護(hù)為快速段，需躲過(guò)區(qū)外故障時(shí)，測(cè)量回路的最大不平衡電流，通過(guò)仿真試驗(yàn)確定，推薦取值不小于1.5倍額定電流。保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0ms。II段保護(hù)為慢速段，僅在逆變側(cè)投入，在躲過(guò)系統(tǒng)短時(shí)過(guò)負(fù)荷情況下的測(cè)量誤差前提下，通過(guò)仿真試驗(yàn)確定，一般取0.5倍額定電流。保護(hù)延時(shí)由閥組性能決定，推薦取30ms。換流器過(guò)流保護(hù)當(dāng)整流側(cè)和逆變側(cè)發(fā)生短路故障、控制失效或短期過(guò)負(fù)荷時(shí)，換流器過(guò)流保護(hù)動(dòng)作。以換流器閥側(cè)電流作為動(dòng)作判據(jù)。保護(hù)出口方式為直流極隔離，并跳開(kāi)與故障極換流變相連的斷路器。保護(hù)判據(jù)如式（38）：（38）式中：——系統(tǒng)過(guò)流保護(hù)定值；——過(guò)流保護(hù)動(dòng)作電流，或——換流器星側(cè)三相電流絕對(duì)最大值或三相電流的絕對(duì)值之和除2；——換流器角側(cè)三相電流絕對(duì)最大值或三相電流的絕對(duì)值之和除2；——換流器直流電流；過(guò)電流保護(hù)段數(shù)不少于過(guò)負(fù)荷段數(shù)，其動(dòng)作定值不低于1.1倍過(guò)負(fù)荷配合段電流值，延時(shí)定值與相應(yīng)的過(guò)負(fù)荷能力配合。當(dāng)換相失敗、直流線路故障及交流系統(tǒng)故障時(shí)過(guò)流保護(hù)最高定值段不應(yīng)該動(dòng)作。過(guò)流保護(hù)是閥短路故障時(shí)的后備保護(hù)，此時(shí)定值及動(dòng)作時(shí)間需通過(guò)EMTDC仿真計(jì)算。換相失敗保護(hù)換相失敗保護(hù)是換流器發(fā)生換相失敗時(shí)的主保護(hù)。以換流器閥側(cè)電流以及換流器高（低）壓端電流作為動(dòng)作判據(jù)。出口方式：閥組緊急停運(yùn),跳交流側(cè)開(kāi)關(guān)（800kV直流工程）；緊急停運(yùn),跳交流側(cè)開(kāi)關(guān)（500kV直流工程）。Y橋換相失敗保護(hù)判據(jù)如式（39）：（39）D橋換相失敗保護(hù)判據(jù)如式（40）：（40）式中：——換流器星側(cè)三相電流絕對(duì)最大值或三相電流的絕對(duì)值之和除2；——換流器角側(cè)三相電流絕對(duì)最大值或三相電流的絕對(duì)值之和除2；——換流器高、低壓端直流電流最大值（）；——保護(hù)啟動(dòng)定值；——比例系數(shù)；為保護(hù)啟動(dòng)定值。帶制動(dòng)特性時(shí)，可由式（41）計(jì)算如下：（41）式中：——可靠系數(shù)，取1.3~1.5；——測(cè)量設(shè)備百分比誤差，推薦取0.1；——額定電流；的整定考慮躲過(guò)直流系統(tǒng)短時(shí)過(guò)負(fù)荷工況下兩測(cè)量回路產(chǎn)生的最大不平衡電流，推薦范圍取0.1~0.15。不帶制動(dòng)特性時(shí)，由式（42）計(jì)算如下，（42）式中：——可靠系數(shù)，取1.3~1.5；——最大故障電流（可按照6.5倍額定電流）對(duì)應(yīng)的測(cè)量誤差，由測(cè)量系統(tǒng)廠家提供數(shù)據(jù)；必要時(shí)換相失敗保護(hù)可配置一段快速段，以便逆變側(cè)發(fā)生閥組接地短路故障時(shí)快速出口。動(dòng)作值及動(dòng)作延時(shí)應(yīng)確保交流側(cè)單相故障時(shí)不誤動(dòng)，依據(jù)仿真試驗(yàn)結(jié)果確定。換流器直流差動(dòng)保護(hù)換流器直流差動(dòng)保護(hù)是換流器發(fā)生接地故障時(shí)的主保護(hù)，以換流器高（低）壓端電流作為動(dòng)作判據(jù)，出口方式1：整流側(cè)閉鎖VBE脈沖，緊急停運(yùn),跳交流側(cè)開(kāi)關(guān)、HSNBS開(kāi)關(guān)，拉開(kāi)直流線路隔離刀；逆變側(cè)緊急停運(yùn),跳交流側(cè)開(kāi)關(guān)、HSNBS開(kāi)關(guān)，拉開(kāi)直流線路隔離刀。出口方式2：緊急停運(yùn)、立即跳／鎖定換流變開(kāi)關(guān)、進(jìn)行極隔離等。動(dòng)作方程如式（43）所示：（43）式中：——換流器高壓端電流；——換流器低壓端電流；——制動(dòng)電流；——保護(hù)啟動(dòng)定值；——比例系數(shù)；不考慮制動(dòng)特性時(shí)，即，啟動(dòng)定值需要躲過(guò)最大穿越電流時(shí)的測(cè)量誤差，最大穿越電流可按高壓母線故障時(shí)的電流考慮，可根據(jù)仿真試驗(yàn)得出，保護(hù)裝置低通濾波截止頻率低于50HZ時(shí)推薦取0.05~0.07pu，動(dòng)作時(shí)間與直流系統(tǒng)控制特性配合，一般推薦取5ms。保護(hù)裝置低通濾波截止頻率高于50HZ時(shí)，啟動(dòng)定值推薦取值不小于0.2pu。的整定考慮躲過(guò)區(qū)外最嚴(yán)重故障時(shí)兩測(cè)量回路產(chǎn)生的最大不平衡電流，可根據(jù)仿真試驗(yàn)得出，推薦取0.2。保護(hù)動(dòng)作時(shí)間與直流系統(tǒng)控制特性配合，一般推薦取5ms。換流器交流差動(dòng)保護(hù)換流器交流差動(dòng)保護(hù)是換流器發(fā)生閥持續(xù)觸發(fā)異常和換相失敗時(shí)的主保護(hù)，以換流器閥側(cè)電流作為動(dòng)作判據(jù)。出口方式1：=1\*ROMANI段保護(hù)降電流，=2\*ROMANII段保護(hù)閥組緊急停運(yùn),跳交流側(cè)開(kāi)關(guān)（800kV直流工程）；=1\*ROMANI段保護(hù)降電流，=2\*ROMANII段保護(hù)閥組緊急停運(yùn),跳交流側(cè)開(kāi)關(guān)（500kV直流工程）。出口方式1：緊急停運(yùn)、立即跳／鎖定換流變開(kāi)關(guān)、進(jìn)行極隔離等。動(dòng)作方程如式（44）、（45）：（44）（45）式中：——換流器星側(cè)三相電流絕對(duì)最大值或三相電流的絕對(duì)值之和除2；——換流器角側(cè)三相電流絕對(duì)最大值或三相電流的絕對(duì)值之和除2；——取、中的較大值；換流器交流差動(dòng)保護(hù)通常采用兩段式。I段為高定值段，動(dòng)作后降電流；=2\*ROMANII段為低定值段，動(dòng)作后緊急停運(yùn),跳交流側(cè)開(kāi)關(guān)。I段保護(hù)啟動(dòng)定值必須考慮躲過(guò)換流器及直流場(chǎng)故障時(shí)的最大故障電流（可按照6.5倍額定電流）對(duì)應(yīng)的測(cè)量誤差，可靠系數(shù)不低于1.3~1.5，同時(shí)確保整流側(cè)及逆變側(cè)發(fā)生閥誤觸發(fā)時(shí)有足夠靈敏度。如果高定值段動(dòng)作出口方式是降功率，則高定值段的保護(hù)啟動(dòng)值還必須大于降功率后的直流電流，推薦取0.4pu。I段保護(hù)動(dòng)作延時(shí)必須滿足大負(fù)荷下連續(xù)換相失敗時(shí)動(dòng)作時(shí)間不快于極控切換動(dòng)作時(shí)間。II段保護(hù)啟動(dòng)值考慮躲過(guò)直流系統(tǒng)短時(shí)過(guò)負(fù)荷對(duì)應(yīng)的測(cè)量誤差，可靠系數(shù)不低于1.3；保護(hù)啟動(dòng)定值可由式（46）計(jì)算：（46）式中：——可靠系數(shù)，取1.3~1.5。——測(cè)量設(shè)備百分比誤差，取0.05?！~定電流。II段保護(hù)啟動(dòng)值同時(shí)應(yīng)低于最小直流工作電流，可靠系數(shù)不大于0.7。II段動(dòng)作延時(shí)在交流電壓正常時(shí)延時(shí)定值只需要躲過(guò)系統(tǒng)切換時(shí)間，在交流電壓異常時(shí)延時(shí)定值需要躲開(kāi)交流系統(tǒng)近后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，推薦取700ms。換流器零序過(guò)壓保護(hù)閥未解鎖發(fā)生單相對(duì)地故障時(shí)換流器零序過(guò)壓保護(hù)動(dòng)作，避免換流器在交流系統(tǒng)存在故障時(shí)解鎖，保護(hù)動(dòng)作后禁止閥解鎖。本保護(hù)僅在系統(tǒng)未解鎖時(shí)投入，直流系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)該保護(hù)退出。由閥側(cè)繞組電壓的零序分量構(gòu)成動(dòng)作判據(jù)，如式（47）、（48）：（47）（48）式中：、、——星接換流變閥側(cè)A、B、C三相電壓；、、——角接換流變閥側(cè)A、B、C三相電壓；其中電壓定值可由式（49）得到：（49）式中：——測(cè)量誤差，取0.1；——閥側(cè)額定電壓。動(dòng)作延時(shí)宜不低于2s。交流低電壓保護(hù)交流低電壓保護(hù)主要作為交流側(cè)系統(tǒng)故障的后備保護(hù)，當(dāng)換流器交流側(cè)電壓低于正常水平時(shí)，保護(hù)動(dòng)作，出口方式為直流極隔離并跳開(kāi)與故障極換流變相連的斷路器。由交流電壓的相間電壓和相地電壓構(gòu)成動(dòng)作判據(jù)，如式（50)：(50)式中：——換流變網(wǎng)側(cè)A、B、C三相電壓的最小值（基波）；——電壓定值。電壓定值一般可取0.3～0.5Un，動(dòng)作延時(shí)應(yīng)大于交流系統(tǒng)故障持續(xù)時(shí)間，與交流系統(tǒng)后備距離=2\*ROMANII段切除故障的時(shí)間相配合，推薦取3~4s。交流過(guò)電壓保護(hù)交流過(guò)電壓保護(hù)檢測(cè)交流系統(tǒng)電壓，避免交流場(chǎng)設(shè)備因過(guò)壓損壞，由交流電壓的相間電壓和相地電壓構(gòu)成動(dòng)作判據(jù)。保護(hù)出口方式為直流極隔離，并跳開(kāi)與故障極換流變相連的斷路器。交流過(guò)電壓保護(hù)定值與動(dòng)作延時(shí)與交流系統(tǒng)設(shè)備耐壓情況、最后一個(gè)斷路器跳閘后交流場(chǎng)的過(guò)壓水平（僅逆變站）、孤島方式下過(guò)電壓控制要求相配合，并與交流系統(tǒng)過(guò)電壓保護(hù)定值相配合。直流過(guò)電壓/開(kāi)路保護(hù)直流過(guò)電壓超過(guò)承受能力時(shí)直流過(guò)電壓保護(hù)動(dòng)作，避免承受直流電壓的設(shè)備受過(guò)壓損壞。由直流線路電壓構(gòu)成動(dòng)作判據(jù)。出口方式1為極閉鎖；出口方式2為極隔離，并跳開(kāi)與故障極換流變相連的斷路器。保護(hù)判據(jù)方案一可由式（51）計(jì)算如下：或（51）式中：——直流線路電壓；——中性母線電壓；——電壓定值。過(guò)電壓保護(hù)一般整定為I段和II段保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作定值可由式（52）計(jì)算得出：（52）式中：——可靠系數(shù)，取1.05～1.10；——過(guò)電壓倍數(shù)，I段取連續(xù)過(guò)電壓倍數(shù)，II段取暫時(shí)過(guò)電壓倍數(shù)；——測(cè)量設(shè)備百分比誤差；——設(shè)備的額定電壓。必要時(shí)可增設(shè)速動(dòng)段，與設(shè)備絕緣水平相配合。過(guò)電壓保護(hù)各段的時(shí)間定值與系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)提供的設(shè)備的過(guò)電壓耐受能力配合。考慮開(kāi)路試驗(yàn)時(shí)直流電壓可能較高，保護(hù)定值整定需要考慮開(kāi)路試驗(yàn)的過(guò)壓情況。保護(hù)判據(jù)方案二可由式（53）計(jì)算如下：&（53）式中：——直流線路電壓；——直流線路電流；——電壓定值；——電流定值。保護(hù)電壓動(dòng)作定值可由式（54）計(jì)算如下：（54）式中：——過(guò)電壓倍數(shù)，取值需根據(jù)具體工程的絕緣配合報(bào)告確定，一般取1.03～1.2；——額定直流電壓。保護(hù)電流動(dòng)作定值可由式（55）計(jì)算如下：（55）——可靠系數(shù)，取0.90～0.98；——測(cè)量設(shè)備百分比誤差；——正常運(yùn)行時(shí)的最小直流電流。開(kāi)路保護(hù)的定值需要與直流過(guò)電壓保護(hù)配合，電壓定值不能超過(guò)直流過(guò)電壓定值，延時(shí)定值也必須低于過(guò)電壓保護(hù)的延時(shí)時(shí)間，由仿真試驗(yàn)確定。直流低電壓保護(hù)直流低電壓保護(hù)是換流器高壓側(cè)直流對(duì)地短路故障的后備保護(hù)，由直流線路電壓構(gòu)成動(dòng)作判據(jù)，出口方式1：直流極閉鎖；出口方式2：切換極控系統(tǒng)或極閉鎖。動(dòng)作方程如式（56）：（56）式中：——直流線路電壓，kV；——電壓定值，kV；保護(hù)動(dòng)作定值可由式（57）計(jì)算得出：（57）式中：——可靠系數(shù)，取0.4～0.6。——測(cè)量設(shè)備百分比誤差?！~定直流電壓。保護(hù)動(dòng)作定值推薦取0.25~0.50pu。保護(hù)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)情況配置，在站間通訊故障時(shí)，逆變側(cè)停運(yùn)后需要本保護(hù)停運(yùn)整流側(cè)時(shí)，整流側(cè)動(dòng)作時(shí)間需躲過(guò)交流系統(tǒng)近后備動(dòng)作時(shí)間，保護(hù)動(dòng)作延時(shí)與閥旁通過(guò)程中的承受電流能力相配合，推薦取1s。若本保護(hù)僅作為系統(tǒng)總后備配置時(shí)，保護(hù)動(dòng)作時(shí)間要大于交流系統(tǒng)遠(yuǎn)后備保護(hù)及交流系統(tǒng)低電壓保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，動(dòng)作時(shí)間不低于4s。極母線差動(dòng)保護(hù)極母線差動(dòng)保護(hù)檢測(cè)直流線路電流互感器與換流器高壓端電流互感器間的接地故障。由直流線路電流與換流器高壓端電流構(gòu)成動(dòng)作判據(jù)。保護(hù)出口方式1為直流極隔離，并跳開(kāi)與故障極換流變相連的斷路器，閉鎖極差動(dòng)保護(hù)整流側(cè)87P保護(hù)；保護(hù)出口方式2為直流極隔離，并跳開(kāi)與故障極換流變相連的斷路器。保護(hù)原理如式（58）：（58）式中：——極母線制動(dòng)電流；——啟動(dòng)電流；——比例系數(shù)。——換流器高壓端電流；——直流線路電流；保護(hù)啟動(dòng)定值的計(jì)算：極母線差動(dòng)保護(hù)區(qū)內(nèi)故障時(shí)故障電流一般較大，啟動(dòng)定值可較大，最終啟動(dòng)定值由仿真試驗(yàn)確認(rèn)，推薦取值0.3~0.4pu。的整定值推薦取0.2。保護(hù)動(dòng)作時(shí)間與直流系統(tǒng)控制特性配合，通過(guò)仿真試驗(yàn)確認(rèn)，一般不超過(guò)10ms。中性母線差動(dòng)保護(hù)中性母線差動(dòng)保護(hù)檢測(cè)中性母線電流互感器與換流器低壓端電流互感器間的接地故障，保護(hù)出口方式為直流極隔離，并跳開(kāi)與故障極換流變相連的斷路器，動(dòng)作判據(jù)如式（59）：(59)式中：——中性母線制動(dòng)電流；——啟動(dòng)電流；——比例系數(shù)。——換流器低壓端電流；——中性母線電流；保護(hù)配置為兩段，I段為快速段，啟動(dòng)定值由仿真試驗(yàn)確定，II段為慢速段，啟動(dòng)定值需低于系統(tǒng)最小運(yùn)行電流，動(dòng)作延時(shí)應(yīng)躲過(guò)直流線路故障及直流濾波器內(nèi)部故障的暫態(tài)過(guò)程，一般不低于500ms。帶比例制動(dòng)時(shí)，的整定推薦取0.2。極差動(dòng)保護(hù)極差動(dòng)保護(hù)檢測(cè)直流線路電流互感器與中性母線電流互感器間的接地故障，是換流器直流差動(dòng)保護(hù)的后備保護(hù)，保護(hù)出口方式為直流極隔離，并跳開(kāi)與故障極換流變相連的斷路器。由直流線路電流與中性母線電流構(gòu)成動(dòng)作判據(jù)，如式（60）所示：（60）式中：——直流線路電流；——中性母線電流；——制動(dòng)電流；——啟動(dòng)電流；——比例系數(shù)。保護(hù)啟動(dòng)定值由式（61）計(jì)算：(61)式中：——可靠系數(shù)，取1.3~1.5?！獪y(cè)量設(shè)備百分比誤差?！~定電流?！绷飨到y(tǒng)的最大過(guò)負(fù)荷倍數(shù)，I段取2.5~3.5，=2\*ROMANII段取1.3~1.5。的整定考慮躲過(guò)最大可能運(yùn)行方式的換相失敗時(shí)測(cè)量回路產(chǎn)生的最大不平衡電流，可由式（62）計(jì)算得出：（62）式中：——測(cè)量設(shè)備同型系數(shù)；——測(cè)量設(shè)備百分比誤差；——最大的換相失敗電流；——可靠系數(shù)，取1.3～1.5；——對(duì)應(yīng)外部最大電流時(shí)的制動(dòng)電流。保護(hù)配置為兩段，I段為快速段，躲過(guò)區(qū)外故障最大差流或近似按照2.5~3.5pu額定電流時(shí)測(cè)量誤差整定，最終由仿真試驗(yàn)確定，與換流器差動(dòng)保護(hù)、極母線差動(dòng)保護(hù)以及中性母線差動(dòng)保護(hù)的配合級(jí)差不低于10ms；II段為慢速段，需要躲過(guò)短時(shí)過(guò)負(fù)荷運(yùn)行工況(可近似按照1.5pu)下的測(cè)量誤差，并小于系統(tǒng)最小運(yùn)行電流，與中性母線差動(dòng)保護(hù)慢速段配合級(jí)差不少于200ms。一般情況下可整定為0.2。50Hz保護(hù)50Hz保護(hù)是發(fā)生換相失敗和閥觸發(fā)異常的后備保護(hù)，檢測(cè)直流線路電流中的50HZ分量。保護(hù)動(dòng)作出口方式為降電流（=1\*ROMANI段），極閉鎖（=2\*ROMANII段）。保護(hù)判據(jù)可由式（63）計(jì)算如下：（63）式中：——直流電流中50Hz諧波電流；——直流線路電流值；——50Hz諧波啟動(dòng)定值；——50Hz諧波比例系數(shù)。保護(hù)啟動(dòng)定值可由式（64）計(jì)算如下：（64）式中：——可靠系數(shù)，取1.30～1.50；對(duì)于報(bào)警段，取1.01～1.10；——直流電流中的最大連續(xù)50Hz電流或躲過(guò)交流系統(tǒng)暫態(tài)過(guò)程引起的50Hz分量。比率系數(shù)可由式（65）計(jì)算如下：（65）式中：——可靠系數(shù)，取0.90～0.95；——在某一工況下發(fā)生觸發(fā)異常所產(chǎn)生的50Hz電流的大??；——對(duì)應(yīng)工況的直流線路電流值大小。工況條件包括從正常運(yùn)行的最小電流到最大電流。根據(jù)選取的工況下的比例系數(shù)，確定最終的比例系數(shù)，確保所有情況的觸發(fā)異常情況都能夠被包含在在內(nèi)，推薦取0.02~0.03。報(bào)警時(shí)間定值和保護(hù)時(shí)間定值參考閥觸發(fā)異常時(shí)承受的過(guò)應(yīng)力情況與閥組過(guò)應(yīng)力承受能力配合整定。動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)降低直流輸送功率不能明顯緩解閥誤觸發(fā)時(shí)，可以退出=1\*ROMANI段。100Hz保護(hù)100Hz保護(hù)是交流系統(tǒng)故障時(shí)的后備保護(hù)，檢測(cè)直流線路電流中的100HZ分量。保護(hù)動(dòng)作出口方式為極閉鎖，并跳開(kāi)與故障極換流變相連的斷路器。保護(hù)判據(jù)可由式（66）計(jì)算如下：（66）式中：——直流電流中100Hz諧波電流；——直流線路電流值；——100Hz諧波啟動(dòng)定值；——100Hz諧波比例系數(shù)。保護(hù)啟動(dòng)定值可由式（67）計(jì)算如下：（67）式中：——可靠系數(shù)，取1.30～1.50；對(duì)于報(bào)警段，取1.01～1.10；——直流電流中的最大連續(xù)100Hz電流（交流母線電壓中負(fù)序分量為0.1pu時(shí)直流線路電流中的100Hz電流）。比率系數(shù)可由式（68）計(jì)算如下：（68）式中：——可靠系數(shù)，取0.90～0.95；——在某一工況下發(fā)生觸發(fā)異常所產(chǎn)生的100Hz電流的大小；——直流線路電流或換流器中性母線電流值；直流線路電流中100Hz分量產(chǎn)生的最根本原因是換流站交流電壓中含有負(fù)序分量。由仿真試驗(yàn)?zāi)M交流系統(tǒng)最大工況以及最小工況、直流正常運(yùn)行的最小電流情況到最大電流情況下，交流系統(tǒng)發(fā)生單相金屬性接地故障時(shí)直流線路電流100HZ分量，確定最終的比例系數(shù)，推薦取0.02~0.03。保護(hù)動(dòng)作延時(shí)需要與交流線路保護(hù)距離二段動(dòng)作時(shí)間相配合，不低于3s。接地極開(kāi)路保護(hù)接地極開(kāi)路保護(hù)檢測(cè)中性母線電壓，使中性母線設(shè)備免受接地極開(kāi)路造成的過(guò)電壓的影響。由中性母線電壓構(gòu)成動(dòng)作判據(jù)。動(dòng)作判據(jù)可由式（69）計(jì)算如下：或者（69）式中：——中性母線電壓；——電壓動(dòng)作定值；——中性母線接地極側(cè)直流電流；——電流定值；電壓定值與設(shè)備耐受水平配合，低于避雷器動(dòng)作電壓，大于金屬回線運(yùn)行時(shí)非接地側(cè)的最高電壓。電流定值推薦取動(dòng)作延時(shí)與運(yùn)行方式轉(zhuǎn)換時(shí)接地極暫態(tài)過(guò)壓持續(xù)時(shí)間相配合，并校驗(yàn)設(shè)備的過(guò)電壓耐受能力。中性母線斷路器保護(hù)中性母線斷路器保護(hù)是中性母線斷路器失靈保護(hù)。保護(hù)動(dòng)作出口方式為重合HSNBS。保護(hù)判據(jù)可由式（70）計(jì)算如下：（70）式中：——中性母線電流；——換流器低壓端電流；——電流定值；電流定值躲過(guò)測(cè)量誤差，一般可取0.02～0.05In。動(dòng)作時(shí)間與中性母線開(kāi)關(guān)操作時(shí)間（開(kāi)關(guān)生產(chǎn)廠家提供）配合。交直流碰線監(jiān)視檢測(cè)交、直流碰線故障，由直流線路電流和直流線路電壓中的50Hz分量構(gòu)成動(dòng)作判據(jù)。保護(hù)可以采用兩種不同原理的保護(hù)判據(jù)：保護(hù)判據(jù)方案一，本判據(jù)僅利用本側(cè)的直流電壓電流，可由式（71）計(jì)算如下：（71）式中：——直流電流中的50Hz分量；——直流電流；——直流電壓中50Hz分量；——電壓定值；——50Hz分量的電流定值；——電流定值。保護(hù)定值和延時(shí)定值由仿真試驗(yàn)確定。直流線路行波保護(hù)直流線路行波保護(hù)是直流線路發(fā)生接地故障時(shí)的主保護(hù)。由直流線路電流和直流線路電壓構(gòu)成動(dòng)作判據(jù)。保護(hù)動(dòng)作后進(jìn)入直流再啟動(dòng)操作。直流線路行波保護(hù)判據(jù)一：當(dāng)直流線路發(fā)生故障時(shí)，相當(dāng)于在故障點(diǎn)疊加了一個(gè)反向電源，這個(gè)反向電源造成的影響以行波的方式向兩站傳播。保護(hù)通過(guò)檢測(cè)行波的的特征來(lái)檢出線路的故障。行波算法可由式（72）推導(dǎo)得出：（72）式中：——波阻抗，可分解出共模波阻抗和差模波阻抗；——直流電流瞬時(shí)值；——直流電壓瞬時(shí)值。最終的定值將通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)校核確定。為保證降壓運(yùn)行時(shí)保護(hù)范圍與正常電壓時(shí)基本相同，降壓時(shí)各定值將自動(dòng)根據(jù)當(dāng)前電壓調(diào)整。直流線路行波保護(hù)判據(jù)二：當(dāng)直流線路發(fā)生故障時(shí)，會(huì)造成直流電壓電流的變化，利用變化檢測(cè)出線路的故障,可由式（73）計(jì)算如下：&&(73)式中：——直流電壓下降斜率；——直流電壓一段時(shí)間變化值；——直流電流一段時(shí)間變化值。定值應(yīng)大于區(qū)外故障（交流系統(tǒng)故障、另一極直流線路故障等）時(shí)直流線路電壓的最大變化率，小于本極直流線路故障時(shí)直流線路電壓的最大變化率。通過(guò)選取合理的定值，可以確保保護(hù)在區(qū)外故障、換相失敗、交流系統(tǒng)故障時(shí)不會(huì)動(dòng)作。、、的確定通過(guò)仿真計(jì)算與仿真試驗(yàn)，最終的定值將通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)校核確定。為保證降壓運(yùn)行時(shí)保護(hù)范圍與正常電壓時(shí)基本相同，降壓時(shí)各定值將自動(dòng)根據(jù)當(dāng)前電壓調(diào)整。直流線路電壓突變量保護(hù)直流線路電壓突變量保護(hù)是直流線路發(fā)生接地故障時(shí)的主保護(hù)。由直流線路電壓構(gòu)成動(dòng)作判據(jù)。保護(hù)動(dòng)作后進(jìn)入直流再啟動(dòng)操作。動(dòng)作判據(jù)可由式（74）計(jì)算如下&(74)式中：——直流電壓下降斜率；——直流電壓。定值應(yīng)大于區(qū)外故障（交流系統(tǒng)故障、另一極直流線路故障等）時(shí)直流線路電壓的最大變化率，小于本極直流線路故障時(shí)直流線路電壓的最大變化率。通過(guò)選取合理的定值，可以確保保護(hù)在區(qū)外故障、換相失敗、交流系統(tǒng)故障時(shí)不會(huì)動(dòng)作。、的確定通過(guò)仿真計(jì)算與仿真試驗(yàn)。最終的定值將通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)校核確定。為保證降壓運(yùn)行時(shí)保護(hù)范圍與正常電壓時(shí)基本相同，降壓時(shí)各定值將自動(dòng)根據(jù)當(dāng)前電壓調(diào)整。保護(hù)動(dòng)作時(shí)間與交流系統(tǒng)主保護(hù)清除故障時(shí)間相配合，通常不低于100ms。直流線路低電壓保護(hù)直流線路低電壓保護(hù)是直流線路發(fā)生接地故障時(shí)的后備保護(hù)。由直流線路電壓構(gòu)成動(dòng)作判據(jù)。保護(hù)動(dòng)作后進(jìn)入直流再啟動(dòng)操作。保護(hù)僅在整流側(cè)投入，保護(hù)判據(jù)可由式（75）計(jì)算如下：(75)式中：——直流線路電壓。當(dāng)直流線路發(fā)生故障時(shí)，會(huì)造成直流電壓無(wú)法維持。通過(guò)對(duì)直流電壓的檢測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)直流電壓持續(xù)一定的時(shí)間低，同時(shí)沒(méi)有發(fā)生交流系統(tǒng)故障、也沒(méi)有發(fā)生換相失敗，判斷為直流線路故障。在通訊正常時(shí)，接收對(duì)站是否有交流系統(tǒng)故障和換相失敗的信號(hào)。當(dāng)通訊中斷后，如果是單極運(yùn)行方式，保護(hù)動(dòng)作延時(shí)加長(zhǎng)，與對(duì)站交流故障切除時(shí)間配合，如果是雙極運(yùn)行方式，則同時(shí)檢測(cè)另一極直流電壓，如果也低說(shuō)明是交流系統(tǒng)故障，否則為線路故障。保護(hù)動(dòng)作定值可由式（76）計(jì)算如下：（76）式中：——可靠系數(shù)，取0.5～0.7；——測(cè)量設(shè)備百分比誤差；——直流系統(tǒng)額定電壓。降壓運(yùn)行時(shí)定值將自動(dòng)根據(jù)當(dāng)前電壓調(diào)整。通訊正常時(shí)，保護(hù)動(dòng)作時(shí)間要大于最長(zhǎng)的通道延時(shí)至少20ms；通訊中斷，雙極運(yùn)行時(shí)，本站檢測(cè)到另一極直流電壓正常的時(shí)間至少20ms，保護(hù)應(yīng)該大于此時(shí)間；本站檢測(cè)到另一極直流電壓電壓低時(shí)，保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間要大于對(duì)站交流系統(tǒng)近后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間；通訊中斷，單極運(yùn)行時(shí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間要大于對(duì)站交流系統(tǒng)近后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間至少100ms。直流線路縱差保護(hù)直流線路縱差保護(hù)直流線路上發(fā)生接地故障時(shí)的后備保護(hù)，由本站的直流線路電流和對(duì)站的直流線路電流構(gòu)成動(dòng)作判據(jù)。保護(hù)動(dòng)作后進(jìn)入直流線路再啟動(dòng)操作。保護(hù)判據(jù)可由式（77）計(jì)算如下?；?77)式中：——直流線路差動(dòng)電流；——直流線路差動(dòng)保護(hù)制動(dòng)電流；——啟動(dòng)電流；——比例系數(shù)。保護(hù)啟動(dòng)定值由式（78）計(jì)算如下：（78）式中：——可靠系數(shù)，取1.3~1.5?！獪y(cè)量設(shè)備百分比誤差?！~定電流?！绷飨到y(tǒng)的最大過(guò)負(fù)荷倍數(shù)。k_set的整定考慮躲過(guò)最大可能運(yùn)行方式的換相失敗時(shí)，測(cè)量回路產(chǎn)生的最大不平衡電流，可由式（79）計(jì)算：