一種單十二脈動(dòng)直流輸電系統(tǒng)中大地回線與金屬回線快速轉(zhuǎn)換的方法及其裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種單十二脈動(dòng)直流輸電系統(tǒng)中大地回線與金屬回線快速轉(zhuǎn)換的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]直流輸電系統(tǒng)有多種運(yùn)行方式，包括雙極運(yùn)行，單極大地回線運(yùn)行，單極金屬回線運(yùn)行。當(dāng)直流某一極進(jìn)行檢修或發(fā)生故障時(shí)，另一極就可以通過(guò)單極大地回線運(yùn)行方式繼續(xù)運(yùn)行，這大大提高了直流輸電系統(tǒng)的可靠性。但長(zhǎng)期的大地回線運(yùn)行存在以下缺點(diǎn):
[0003](I)直流電流經(jīng)交流系統(tǒng)變壓器中性點(diǎn)流入變壓器，使變壓器產(chǎn)生直流偏磁，嚴(yán)重影響變壓器的正常運(yùn)行；
[0004](2)過(guò)大的入地電流將對(duì)沿途的金屬構(gòu)件、管道等產(chǎn)生腐蝕作用；
[0005](3)過(guò)大的入地電流將對(duì)接地極附近的生態(tài)環(huán)境造成影響。
[0006]所以，為了降低因故障造成的單極大地回線方式運(yùn)行時(shí)間，減小對(duì)系統(tǒng)及生態(tài)的影響，故障情況下，單極大地回線自動(dòng)轉(zhuǎn)單極金屬回線運(yùn)行方式在直流輸電系統(tǒng)中是非常重要的。同時(shí)在無(wú)接地極或接地極不可用的情況下，當(dāng)發(fā)生單極閉鎖時(shí)，則必須快速完成單極大地回線到單極金屬回線的轉(zhuǎn)換。
[0007]現(xiàn)有的大地轉(zhuǎn)金屬方案需要利用金屬回線用隔離開關(guān)來(lái)構(gòu)成電流通路，由于隔離開關(guān)的動(dòng)作速度慢，合閘與分閘時(shí)間均為秒級(jí)，難以實(shí)現(xiàn)大地回線與金屬回線的快速轉(zhuǎn)換。在轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，將有較大的入地電流，對(duì)周圍電力設(shè)備以及接地極附近的生態(tài)環(huán)境造成不良的影響。在無(wú)接地極或接地極不可用的情況下，如果無(wú)法實(shí)現(xiàn)大地回線到金屬回線的快速轉(zhuǎn)換，將造成雙極閉鎖，降低系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是針對(duì)直流輸電工程中發(fā)生單極停運(yùn)時(shí)，需要實(shí)現(xiàn)大地回線到金屬回線的轉(zhuǎn)換這一問題，提供了一種單十二脈動(dòng)直流輸電系統(tǒng)中大地回線與金屬回線快速轉(zhuǎn)換的方法，以提高直流輸電工程的系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性，減小入地電流對(duì)周圍電力設(shè)備及生態(tài)環(huán)境的影響。
[0009]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出的解決方法是，提供了一種單十二脈動(dòng)直流輸電系統(tǒng)中大地回線與金屬回線快速轉(zhuǎn)換的方法，所述直流輸電系統(tǒng)包括借助直流線路連接的兩端或兩端以上的換流站，每一所述換流站直流側(cè)包含中性母線開關(guān)、金屬回線轉(zhuǎn)換斷路器、金屬回路用隔離開關(guān)、金屬回路開關(guān)和旁路斷路器；其中，在大地回線與金屬回線快速轉(zhuǎn)換過(guò)程包括以下步驟:
[0010]SI，閉合送端和受端的所述旁路斷路器，以使得一路電流流經(jīng)接地極線路，另一路電流通過(guò)所述旁路斷路器流經(jīng)直流極線；
[0011]S2，斷開所述金屬回線轉(zhuǎn)換斷路器，以使得電流僅經(jīng)直流極線；
[0012]S3，閉合閉鎖極的所述金屬回路用隔離開關(guān)，且閉合送端的所述金屬回路開關(guān)，以使得電流經(jīng)過(guò)閉鎖極的所述金屬回路用隔離開關(guān)和送端的所述金屬回路開關(guān)之后，再流向直流極線；
[0013]S4，斷開所述旁路斷路器。
[0014]作為優(yōu)選方案的，在SI之前，進(jìn)一步存在以下步驟:S01，當(dāng)因故障或檢修發(fā)生單極閉鎖后，需判斷是否允許進(jìn)行大地回線與金屬回線的快速轉(zhuǎn)換，若允許，則進(jìn)入快速轉(zhuǎn)換流程。
[0015]作為優(yōu)選方案的，在SI之前，進(jìn)一步存在以下步驟:S02，斷開送端和手段的換流變進(jìn)線斷路器。
[0016]作為優(yōu)選方案的，所述的單十二脈動(dòng)直流輸電系統(tǒng)是指單十二脈動(dòng)高壓直流輸電系統(tǒng)。
[0017]本發(fā)明的目的還在于提供一種單十二脈動(dòng)直流輸電系統(tǒng)中大地回線與金屬回線快速轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)置，所述單十二脈動(dòng)直流輸電系統(tǒng)包括借助直流線路連接的兩端或兩端以上的換流站，每一所述換流站直流側(cè)包括:連接于大地回線的極I的金屬回線之間的、串聯(lián)的極I的旁路斷路器和極I的中性母線開關(guān)；連接于大地回線的極2的金屬回線之間的、串聯(lián)的極2旁路斷路器和極2的中性母線開關(guān)；金屬回線轉(zhuǎn)換斷路器，設(shè)置在大地回線上；金屬回路開關(guān)，設(shè)置在金屬回線轉(zhuǎn)換斷路器與極I的中性母線開關(guān)、極2的中性母線開關(guān)之間；在極I設(shè)置有極I的金屬回路用隔離開關(guān)，且金屬回路開關(guān)通過(guò)極I的金屬回路用隔離開關(guān)與極I的金屬回線連接；在極2設(shè)置有極2的金屬回路用隔離開關(guān)，且金屬回路開關(guān)通過(guò)極2的金屬回路用隔離開關(guān)與極2的金屬回線連接；其中，在大地回線與金屬回線快速轉(zhuǎn)換過(guò)程之中，當(dāng)送端和受端的所述旁路斷路器在閉合狀態(tài)，使得一路電流流經(jīng)大地回線，另一路電流通過(guò)所述旁路斷路器流經(jīng)金屬回線；當(dāng)所述金屬回線轉(zhuǎn)換斷路器在斷開狀態(tài)，使得電流僅經(jīng)金屬回線；當(dāng)閉鎖極的所述金屬回路用隔離開關(guān)和送端的所述金屬回路開關(guān)在閉合狀態(tài)，且所述旁路斷路器在斷開狀態(tài)，使得電流經(jīng)過(guò)閉鎖極的所述金屬回路用隔離開關(guān)和送端的所述金屬回路開關(guān)之后，再流向金屬回線。
[0018]本發(fā)明兼顧高壓直流輸電系統(tǒng)的特點(diǎn)，借助高壓直流輸電系統(tǒng)的旁路開關(guān)，通過(guò)簡(jiǎn)單的操作步驟，實(shí)現(xiàn)大地回線到金屬回線的快速轉(zhuǎn)換，大大減小直流電流入地時(shí)間。
[0019]本發(fā)明利用旁路斷路器，進(jìn)行快速大地轉(zhuǎn)金屬方式運(yùn)行，可以大大減少直流電流入地的時(shí)間，減小對(duì)周圍設(shè)施的影響。同時(shí)在無(wú)接地極或接地極不可用的情況下，可提高系統(tǒng)的可靠性，減少雙極閉鎖的概率，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明的單十二脈動(dòng)直流輸電系統(tǒng)中大地回線與金屬回線快速轉(zhuǎn)換的方法的操作流程示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明的單十二脈動(dòng)直流輸電系統(tǒng)中單極故障閉鎖后電流通路的示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明的單十二脈動(dòng)直流輸電系統(tǒng)中兩站旁路斷路器閉合后電流通路示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明的單十二脈動(dòng)直流輸電系統(tǒng)中金屬回線轉(zhuǎn)換斷路器斷開后電流通路不意圖；
[0024]圖5為本發(fā)明的單十二脈動(dòng)直流輸電系統(tǒng)中大地回線到金屬回線的轉(zhuǎn)換全部完成后的最終電流通路不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明提出的一種直流輸電系統(tǒng)中大地回線與金屬回線快速轉(zhuǎn)換的方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0026]本實(shí)施例是針對(duì)單十二脈動(dòng)高壓直流輸電系統(tǒng)，該直流輸電系統(tǒng)包括借助直流線路連接的兩端及兩端以上的換流站，每個(gè)換流站直流側(cè)包含中性母線開關(guān)HSNBS、金屬回線轉(zhuǎn)換斷路器MRTB、金屬回路用隔離開關(guān)、金屬回路開關(guān)MRS和旁路斷路器BPS等。
[0027]為了實(shí)現(xiàn)大地回線到金屬回