的范圍。
[0059]本發(fā)明提供的實(shí)施例包括定位整流側(cè)換流變閥側(cè)單相接地故障點(diǎn)的方法實(shí)施例、定位逆變側(cè)換流變閥側(cè)單相接地故障點(diǎn)的方法實(shí)施例；還包括相應(yīng)的定位整流側(cè)換流變閥側(cè)單相接地故障點(diǎn)的系統(tǒng)實(shí)施例和定位逆變側(cè)換流變閥側(cè)單相接地故障點(diǎn)的系統(tǒng)實(shí)施例。以下分別進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0060]本來(lái)便于理解本發(fā)明實(shí)施例的，對(duì)直流輸電系統(tǒng)中包括的保護(hù)原理進(jìn)行如下說(shuō)明:
[0061]直流短路保護(hù)(87SCY/87SCD)原理:
[0062]換流變閥的接地、短路故障以及換相失??；也能反映交流系統(tǒng)接地故障。正常運(yùn)行時(shí)，同一電流流過(guò)閥星側(cè)和閥角側(cè)，也就是IacY等于IacD，發(fā)生故障時(shí)兩者不等。保護(hù)原理為:
[0063]星側(cè)短路保護(hù)(87SCY):IacY - min (IdCH, IdcN) >I_set ；
[0064]角側(cè)短路保護(hù)(87SCD):1acD - min (IdCH, IdcN) >I_set。
[0065]直流差動(dòng)保護(hù)(87DCM)原理:
[0066]換流器直流差動(dòng)保護(hù)主要針對(duì)閥組及換流變閥側(cè)繞組接地故障設(shè)置，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)。保護(hù)原理為:
[0067]IdCH-1dcNl >I_seto
[0068]交/直流過(guò)流保護(hù)(50/51C-76)原理:
[0069]該保護(hù)檢測(cè)換流閥的接地、短路故障，以及換流閥是否過(guò)載。保護(hù)原理為:
[0070]max (IacY, IacD, IdCH, IdcN)>I_set。
[0071]基于上述直流輸電系統(tǒng)的保護(hù)原理原理，圖1為本發(fā)明實(shí)施例的整流側(cè)換流變閥側(cè)單相接地故障點(diǎn)的方法的示意性流程圖。如圖1中所示，所述方法包含以下步驟:
[0072]SlOl，檢測(cè)整流側(cè)換流閥側(cè)的Y橋短路保護(hù)(87SCY)、D橋短路保護(hù)(87S⑶)是否分別發(fā)生保護(hù)動(dòng)作；
[0073]S102、若所述Y橋短路保護(hù)(87SCY)、D橋短路保護(hù)(87S⑶)均發(fā)生保護(hù)動(dòng)作，確定當(dāng)前整流側(cè)單相接地故障點(diǎn)位于換流變閥側(cè)Y橋閥組。
[0074]需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中，Y橋短路保護(hù)即星側(cè)短路保護(hù)，D橋短路保護(hù)即角側(cè)短路保護(hù)，具體原理如上述所述。
[0075]為了便于理解本實(shí)施例，對(duì)換流變閥側(cè)單相接地故障與閥側(cè)兩相短路故障作具體說(shuō)明。
[0076]單極大地運(yùn)行方式下，換流變閥側(cè)單相接地時(shí)，故障點(diǎn)與換流閥組、接地極引線、中性母線構(gòu)成故障回路，整流側(cè)故障回路和逆變側(cè)故障回路示意圖如圖2、圖3所示。換流變閥側(cè)單相接地故障的電流特征與兩相短路故障特征較為相似，呈現(xiàn)閥側(cè)兩相電流大小相等，方向相反的波形特征，由于換流變閥側(cè)單相接地的故障回路阻抗(電阻)略大于兩相短路的故障回路阻抗(電阻)，因此實(shí)際上換流變閥側(cè)單相接地故障電流小于換流變閥側(cè)兩相短路故障電流，約為額定電流的2?5倍(具體數(shù)值與故障時(shí)刻、中性母線和接地極引線電阻有關(guān))。
[0077]圖1中，F(xiàn)4、F5故障點(diǎn)位于換流變與換流閥交流側(cè)連接處，該類(lèi)故障出現(xiàn)較多，而F7、F9、F10故障點(diǎn)位于閥廳內(nèi)換流閥直流側(cè)，發(fā)生故障可能性較小，而且F7、F9、F10故障特征均包含在F4、F5類(lèi)故障中，因此本實(shí)施例不對(duì)閥廳內(nèi)換流閥直流側(cè)接地故障作分析。
[0078]以整流側(cè)Y橋AB兩相短路(見(jiàn)圖1故障點(diǎn)F3)為例，整流側(cè)換流變閥側(cè)兩相短路故障時(shí)，故障電流約為額定電流的10倍，Y橋閥側(cè)兩相電流大小相等，方向相反。故障波形與閥組短路波形特征較為相似，不同點(diǎn)在于后者故障電流稍小，且故障清除時(shí)間較短，閉鎖觸發(fā)脈沖后故障電流就消失了，而前者需跳開(kāi)交流進(jìn)線開(kāi)關(guān)后才能清除故障電流。
[0079]可見(jiàn)，整流側(cè)換流變閥側(cè)單相接地故障與兩相短路故障異同點(diǎn)包括:
[0080]兩者故障換流變閥側(cè)故障電流均為大小相等，方向相反，但前者故障回路短路阻抗較大，故障電流小于后者的故障電流；
[0081 ] 前者極母線與中性母線電流形成較大差流，后者極母線與中性母線電流完全一致；
[0082]前者直流保護(hù)動(dòng)作閉鎖觸發(fā)脈沖后故障電流消失，持續(xù)時(shí)間較短；后者無(wú)法通過(guò)閉鎖觸發(fā)脈沖消除故障電流，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，需要通過(guò)跳交流進(jìn)線開(kāi)關(guān)清除故障電流。
[0083]本實(shí)施例中，換流變閥側(cè)Y橋閥組為高壓6脈動(dòng)閥組，D橋閥組為低壓6脈動(dòng)閥組；6脈動(dòng)閥組中4號(hào)閥、5號(hào)閥、6號(hào)閥為上橋臂，I號(hào)閥、2號(hào)閥、3號(hào)閥為上橋臂；其中，6脈動(dòng)閥組中5號(hào)閥為C相上橋臂，2號(hào)閥為C相下橋臂。根據(jù)上述的直流保護(hù)原理，當(dāng)整流側(cè)閥側(cè)Y橋上橋臂導(dǎo)通的情況下，可能發(fā)生保護(hù)動(dòng)作的直流保護(hù)有87SCY、87S⑶、87DCM、(76，50/51C);當(dāng)整流側(cè)閥側(cè)Y橋下橋臂導(dǎo)通的情況下，可能發(fā)生的直流保護(hù)有87S⑶、87DCM、(76，50/51C)、87CBY。需要說(shuō)明的是，故障點(diǎn)位于整流側(cè)閥側(cè)Y橋下橋臂時(shí)，Y橋短路保護(hù)(87SCY)不會(huì)動(dòng)作，這是整流側(cè)閥側(cè)故障時(shí)刻Y橋下橋臂與Y橋上橋臂導(dǎo)通時(shí)最大的差另IJ。因此，基于直流保護(hù)動(dòng)作情況，故障點(diǎn)位于整流側(cè)閥側(cè)Y橋閥組時(shí)，87S⑶保護(hù)會(huì)動(dòng)作，87SCY保護(hù)不一定會(huì)動(dòng)作，無(wú)法通過(guò)直流短路保護(hù)(87SCY/87S⑶)動(dòng)作情況判斷接地點(diǎn)是否位于整流側(cè)閥側(cè)Y橋閥組；故障點(diǎn)位于整流側(cè)閥側(cè)D橋閥組時(shí)，僅87SCD保護(hù)會(huì)動(dòng)作，87SCY保護(hù)不會(huì)動(dòng)作，因此當(dāng)87SCY、87S⑶保護(hù)同時(shí)動(dòng)作，則可判斷接地點(diǎn)位于整流側(cè)閥側(cè)Y橋閥組。
[0084]需要說(shuō)明的是，雖然如上所述，無(wú)法通過(guò)直流短路保護(hù)(87SCY/87S⑶)動(dòng)作情況判斷接地點(diǎn)是否位于整流側(cè)閥側(cè)Y橋閥組。但作為一優(yōu)選實(shí)施方式，若整流側(cè)D橋短路保護(hù)(87SCD)發(fā)生保護(hù)動(dòng)作、整流側(cè)Y橋短路保護(hù)(87SCY)未發(fā)生保護(hù)動(dòng)作，可優(yōu)先的確定當(dāng)前整流側(cè)單相接地故障點(diǎn)位于換流變閥側(cè)D橋閥組。因?yàn)槿缟纤?，單相接地故障點(diǎn)位于換流變閥側(cè)D橋閥組時(shí)，僅D橋短路保護(hù)發(fā)生保護(hù)動(dòng)作，而所述Y橋短路保護(hù)(87SCY)不發(fā)生保護(hù)動(dòng)作。這種方式有助于工作人員較快確定故障點(diǎn)。
[0085]為了便于理解本發(fā)明實(shí)施例，進(jìn)一步的，下面對(duì)整流側(cè)換流變閥側(cè)單相接地故障特性進(jìn)行分析。單極大地運(yùn)行，直流電壓為500kV，直流電流為3200A，直流功率為1600MW。以整流側(cè)換流變閥側(cè)Y橋C相閥側(cè)接地故障進(jìn)行說(shuō)明，在整流側(cè)換流變閥側(cè)Y橋C相閥側(cè)設(shè)置單相接地故障，故障持續(xù)時(shí)間為0.1s, C相所在整流側(cè)換流變閥側(cè)Y橋上、下橋臂分別為5號(hào)和2號(hào)閥，整流側(cè)換流變閥側(cè)Y橋故障點(diǎn)為F4，整流側(cè)換流變閥側(cè)D橋故障點(diǎn)為F5。
[0086]首先對(duì)整流側(cè)換流變閥側(cè)Y橋C相上橋臂導(dǎo)通、C相下橋臂導(dǎo)通、非C相橋臂導(dǎo)通三種情況進(jìn)行分析如下:
[0087]整流側(cè)換流變閥側(cè)Y橋C相上橋臂導(dǎo)通:
[0088]當(dāng)整流側(cè)換流變閥側(cè)Y橋5號(hào)閥導(dǎo)通，包括4號(hào)閥、5號(hào)閥同時(shí)導(dǎo)通(簡(jiǎn)稱(chēng)“4-5”工況)和5號(hào)閥、6號(hào)閥同時(shí)導(dǎo)通(簡(jiǎn)稱(chēng)“5-6”工況)兩種情況；即故障發(fā)生在Y橋故障相上橋臂導(dǎo)通時(shí)，流過(guò)5號(hào)閥電流有所減小，使得極母線電流IdCH隨之減小，故障電流通過(guò)4號(hào)閥或6號(hào)閥、故障點(diǎn)、接地極引線、中性母線、D橋閥組形成電流回路，產(chǎn)生很大短路電流，因此中性母線電流IdCN快速增大，Y橋、D橋換流變閥側(cè)電流均出現(xiàn)類(lèi)似兩相短路波形。
[0089]整流側(cè)Y橋C相下橋臂導(dǎo)通:
[0090]當(dāng)整流側(cè)Y橋2號(hào)閥導(dǎo)通(包括I號(hào)閥、2號(hào)閥同時(shí)導(dǎo)通，簡(jiǎn)稱(chēng)“1_2”工況，和2號(hào)閥、3號(hào)閥同時(shí)導(dǎo)通，簡(jiǎn)稱(chēng)“2-3”工況)時(shí)，即故障發(fā)生在Y橋故障相下橋臂導(dǎo)通時(shí)，流過(guò)I號(hào)閥或3號(hào)閥電流逐漸減小，直流保護(hù)動(dòng)作進(jìn)行移相后極母線電流IdCH快速減?。籇橋閥組通過(guò)2號(hào)閥、故障點(diǎn)、接地極引線、中性母線形成故障電流回路，中性母線電流IdCN快速增大。
[0091]整流側(cè)Y橋非C相橋臂導(dǎo)通:
[0092]非故障相橋臂導(dǎo)通(本實(shí)施例中即非C相橋臂導(dǎo)通)情況包括“3-4”和“6-1”兩種工況；對(duì)于“3-4”工況，如圖7，流過(guò)3號(hào)閥電流逐漸減小，瞬間出現(xiàn)AC兩相短路電流，3號(hào)閥向5號(hào)閥換相，AC兩相短路波形繼續(xù)維持，與上述Y橋上橋臂導(dǎo)通的情況相似；對(duì)于“6-1”工況，如圖8，故障瞬間流過(guò)Y橋I號(hào)閥電流逐漸減小，BC兩相出現(xiàn)短暫短路電流，6號(hào)閥與2號(hào)閥換相后，進(jìn)入“1-2”工況，與上述Y橋下橋臂導(dǎo)通工況相似。
[0093]另外，對(duì)整流側(cè)D橋C相上橋臂導(dǎo)通、C相下橋臂導(dǎo)通、非C相橋臂導(dǎo)通三種情況進(jìn)行分析如下:
[0094]整流側(cè)D橋C相上橋臂導(dǎo)通:
[0095]當(dāng)D橋5號(hào)閥導(dǎo)通，即故障發(fā)生在D橋C相上橋臂導(dǎo)通時(shí)，由于D橋故障使得Y橋閥側(cè)電壓產(chǎn)生波動(dòng)，流過(guò)Y橋閥側(cè)電流略有下降，直流保護(hù)動(dòng)作進(jìn)行移相后Y橋閥側(cè)電流繼續(xù)下降；D橋閥組通過(guò)中性母線、接地極引線、故障點(diǎn)構(gòu)成回路，相當(dāng)于將D橋閥組旁路，使得中性母線電流快速增大，D橋換流變