[发明专利]柔性直流启动回路电路及其保护方法

说明书

本发明公开了柔性直流启动回路电路及其保护方法，在并联的启动电阻和旁路开关的两端分别装有一个电压互感器，通过两个电压互感器检测启动电阻的两端的实际电压差有效值；所述实际电压差有效值大于所述旁路开关的合闸前工频电压预设值时，保持旁路开关断开，减少旁路开关合闸时的开关触头的烧蚀，保护旁路开关；当所述交流断路器闭合后时间大于预设第一时间，所述实际电压差有效值大于所述旁路开关的合闸前工频电压预设值，断开交流断路器，检查所述启动电阻，能够及时检测启动电阻端间电压异常，保护旁路开关不在超出合闸前工频电压预设值的端间电压下合闸，及时停运检查启动电阻，避免故障扩大。

技术领域

本发明涉及高压直流输电技术领域，尤其涉及柔性直流启动回路电路及其保护方法。

背景技术

柔性直流系统用启动电阻是柔性直流系统的重要设备。在柔性直流系统启动时投入，合上交流断路器后，交流电源通过启动电阻向柔性直流换流阀不控整流充电，充电完成后合上与启动电阻并联的旁路隔离开关，将启动电阻旁路。

在合上交流断路器后，启动电阻上的电压、电流迅速上升到最大值，然后逐渐降低，直至不控充电完成。在此过程中，可能由于电阻质量问题发生电阻内部元件短路烧蚀，继而形成局部开路。由于启动充电过程中启动电阻两端承受较高电压，局部断开后，该电压将施加在断口上，又将引起断口短路击穿，回路电流继续。由于断口两端电压逐渐下降，当压差无法维持断口燃弧，该断口不再击穿续流。若启动电阻开路形成的断口间隙较大，当断口不再击穿续流时，启动电阻两端电压可能仍较高。在此情况下将启动电阻的旁路隔离开关合闸，将使旁路隔离开关两端触头在距离较远时就开始燃弧，加长燃弧时间，导致旁路隔离开关合闸时的开关触头烧蚀严重，损坏旁路开关。

发明内容

本发明实施例提供柔性直流启动回路电路及其保护方法，通过电压互感器测量启动电阻两端的电压，根据启动电阻两端实际压差控制旁路开关的开合，减少旁路开关触头的烧蚀，保护旁路开关。

本发明一实施例提供一种柔性直流启动回路电路，所述电路包括：交流断路器、柔直变压器、启动电阻、旁路开关、柔性直流换流器、第一电压互感器和第二电压互感器；

所述交流断路器的第一端用于连接交流母线，所述交流断路器的第二端连接所述柔直变压器的第一端；

所述柔直变压器的第二端分别与所述启动电阻的第一端、所述旁路开关的第一端、所述第一电压互感器的第一端连接，所述第一电压互感器的第二端接地；

所述启动电阻的第二端分别与所述旁路开关的第二端、所述第二电压互感器的第一端、所述柔性直流换流器的交流端连接，所述第二电压互感器的第二端接地，所述柔性直流换流器的直流端用于连接直流线路。

作为一种优选方案，所述柔性直流换流器的每一换流阀通过桥臂电抗器连接直流线路。

本发明实施例提供一种柔性直流启动回路的保护方法，适用于如上述实施例中任一所述的柔性直流启动回路电路，所述方法包括：

闭合交流断路器，计算所述交流断路器的由闭合到当前时刻的合闸时间；

检测启动电阻的两端的实际电压差有效值；

当所述实际电压差有效值大于所述旁路开关的合闸前工频电压预设值时，保持旁路开关断开；

当所述交流断路器的合闸时间大于预设第一时间时，且当所述实际电压差有效值大于所述旁路开关的合闸前工频电压预设值，断开交流断路器，检查所述启动电阻。

优选地，所述检测启动电阻的两端的实际电压差有效值，具体包括：

通过第一电压互感器检测所述启动电阻的第一端的第一电压，通过第二电压互感器检测所述启动电阻的第二端的第二电压，所述实际电压差有效值为所述第一电压与所述第二电压的差值。

作为一种优选方案，所述方法还包括：