[发明专利]AC故障处理布置

说明书

本发明涉及用于处理在AC与DC之间转换的转换器的AC侧上的AC故障（F）的AC故障处理布置，该布置包括：电压源转换器（12），用于执行在AC与DC之间的转换，该转换器具有DC侧和AC侧，该DC侧具有用于耦合于DC系统（11）的接地和极（P1）的第一和第二端子（T1，T2），并且该AC侧具有用于耦合于AC系统（10）的一组端子（T3）；电路断路器（20），其在转换器的AC侧与AC系统（10）之间串联连接；以及并联电路（16），其中一端连接到第二端子（T2）并且另一个耦合于接地电位，其中该并联电路由与感应器并联的电阻器组成。

技术领域

本发明一般涉及输电系统。更特定地，本发明涉及用于处理在AC与DC之间转换的转换器的AC侧上的AC故障的AC故障处理布置。

背景技术

已知电压源转换器在交流（AC）系统（通常指示的AC电网）与直流（DC）系统（像高压直流（HVDC）系统）之间连接。转换器在该情况下可以是模块化多级转换器，其采用单元，每个提供可用于促成形成AC波形以及用于提供所要求的DC电压的电压。

该转换器在许多实例中连接到本地AC总线，例如转换器站内的总线，其进而经由变压器连接到AC系统。因而存在这样的变压器，其具有耦合于AC系统的一次侧和耦合于转换器的二次侧。

还存在在变压器的一次绕组与AC系统之间串联连接以便保护AC系统免受AC总线上或DC系统中的故障的AC断路器。作为备选方案，电路断路器在变压器的二次侧与转换器之间串联连接，这是可能的。

关于转换器，可能出现需要注意的许多故障。

可例如在DC侧上出现故障，如此的单个极到接地故障和极到极故障。

处理连接到从AC转换到DC的电压源转换器的负载中的故障的一个方法在KR 10-20004-0035526中示出。在该文献中，并联电路在转换器与负载之间连接，所述并联电路包括具有感应器的第一分支和具有二极管和电阻器的第二分支。

在AC侧上也可出现故障，例如过电压和相到接地故障。

采用小的单元建立的多级转换器已成为HVDC转换器的现有技术。不对称单极或双极配置是DC传输系统的共同选择。一个关键设计问题是通过打开AC断路器使转换器站与AC电网隔离可由于AC电流可包含太高DC分量并且因此在电流中不存在零交叉而有时失败。

对于其该隔离是必要的故障中的一个是AC总线故障。这是因为位于转换器与变压器之间的任何总线接地故障能够引起非常高的电压和高电流。一旦AC断路器打开，AC源电压就与转换器隔离，由此高压和高电流的最终源被断开。遗憾地，如果存在用于打开的条件（例如电流零交叉），AC电路断路器花约20~30ms来打开。如果没有用于打开的条件，它可花比30ms长得多的时间。

其中解决该问题的方法的示例是通过在变压器的一次侧或二次侧处的附加并联3相高压AC断路器。还可存在与AC线路与接地之间的附加电路断路器串联连接的阻抗。

在变压器的二次侧上具有该附加电路断路器的问题是在它闭合时，附加电路断路器将形成从AC系统角度看到的串联3相AC故障。对此的原因是阻抗可必须设计为非常低以保证AC断路器电流中的零交叉。

在变压器的一次侧上具有附加电路断路器的问题是在附加旁路HV AC断路器闭合时，它因为阻抗可必须设计为非常低以保证AC断路器电流中的零交叉而将在变压器中形成严重的3相故障电流。这可使变压器的寿命时间减少。

因此存在用于在处理上文提到的类型的AC故障中的改进的需要。

发明内容

本发明解决该情形。本发明因而针对改进故障处理。

这根据本发明的一个方面通过用于处理在AC与DC之间转换的转换器的AC侧上的AC故障的AC故障处理布置来实现，其中该布置包括：