用于柔性直流输电系统交流侧过电压保护装置及保护方法

摘要

本发明涉及一种用于柔性直流输电系统交流侧过电压保护装置及保护方法。保护装置并联在换流变压器阀侧接地电阻两端，用于在交流线路I（4）或直流线路（8）发生故障导致交流线路（8）过电压或当阀基控制器检测到交流线路I（4）发生短路故障时，进行动作引开故障电流，抑制交流线路I（4）过电压水平，保护换流阀阀体（9）。本发明提出的保护装置动作迅速，通流能量强，吸收能量大，能快速保护阀体。无需结构和功能复杂的控制保护装置。结构简单，成本低，易于实现；降低交流线路和换流阀绝缘成本；保障交流线路和换流阀设备安全；提高换流站抗故障能力；保障柔性直流输电系统安全稳定运行。

主权项

一种用于柔性直流输电系统交流侧过电压保护方法，所述方法用的装置为用于柔性直流输电系统交流侧过电压保护装置，所述保护装置包含在柔性直流换流站(1)之中，包括在交流线路I(4)与直流线路(8)间切换的柔性直流换流阀(5)，所述交流线路I(4)与交流线路II(2)之间设有换流变压器(3)，所述换流变压器(3)在交流线路I(4)阀侧为星型连接，其中性点通过接地电阻(6)接地；所述换流变压器(3)在交流线路II(2)网侧为三角型或星型连接；所述保护装置(7)，并联于换流变压器(3)的接地电阻(6)两端，用于在交流线路I(4)或直流线路(8)发生故障导致直流线路(8)过电压或当阀基控制器检测到交流线路I(4)发生短路故障时，进行动作引开故障电流，抑制交流线路I(4)过电压水平，保护换流阀阀体(9)；所述保护装置(7)采用火花间隙导通元件；所述火花间隙接地；所述换流阀(5)为三相六桥臂结构；每个桥臂均由换流阀阀体(9)组成；所述换流阀阀体(9)采用半导体开关元件实现，包括可关断的半导体器件以及与其反并联的二极管；其特征在于，所述方法用的保护装置(7)并联于换流变压器(3)的接地电阻(6)两端；所述方法包括下述步骤：A、检测交流线路是否发生故障，所述故障包括交流线路I(4)单相、两相接地故障、直流线路(8)单极接地故障和双极短路故障；B、当发生交流线路I(4)单相接地故障或直流线路单极接地故障时，火花间隙两端电压升高至击穿电压，将火花间隙击穿；或当控制装置检测到交流线路短路故障时，所述控制装置向续流间隙发送触发命令，强制触发续流间隙，将火花间隙击穿；火花间隙击穿后将故障电流引至大地；C、火花间隙击穿后，向控制装置发送返回状态信息，并向换流阀(5)下发闭锁信号，实现保护换流阀阀体(9)。