一種雙十二脈動直流輸電系統中大地回線與金屬回線快速轉換的方法及其裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于電力電子技術領域，特別涉及一種雙十二脈動直流輸電系統中大地回線與金屬回線快速轉換的方法。
【背景技術】
[0002]直流輸電系統有多種運行方式，包括雙極運行，單極大地回線運行，單極金屬回線運行。當直流某一極進行檢修或發生故障時，另一極就可以通過單極大地回線運行方式繼續運行，這大大提高了直流輸電系統的可靠性。但長期的大地回線運行存在以下缺點:
[0003](I)直流電流經交流系統變壓器中性點流入變壓器，使變壓器產生直流偏磁，嚴重影響變壓器的正常運行；
[0004](2)過大的入地電流將對沿途的金屬構件、管道等產生腐蝕作用；
[0005](3)過大的入地電流將對接地極附近的生態環境造成影響。
[0006]所以，為了降低因故障造成的單極大地回線方式運行時間，減小對系統及生態的影響，故障情況下，單極大地回線自動轉單極金屬回線運行方式在直流輸電系統中是非常重要的。同時在無接地極或接地極不可用的情況下，當發生單極閉鎖時，則必須快速完成單極大地回線到單極金屬回線的轉換。
[0007]現有的大地轉金屬方案需要利用金屬回線用隔離開關來構成電流通路，由于隔離開關的動作速度慢，合閘與分閘時間均為秒級，難以實現大地回線與金屬回線的快速轉換。在轉換的過程中，將有較大的入地電流，對周圍電力設備以及接地極附近的生態環境造成不良的影響。在無接地極或接地極不可用的情況下，如果無法實現大地回線到金屬回線的快速轉換，將造成雙極閉鎖，降低系統的可靠性和穩定性。

【發明內容】

[0008]本發明的目的是針對直流輸電工程中發生單極停運時，需要實現大地回線到金屬回線的轉換這一問題，提供了一種雙十二脈動直流輸電系統中大地回線與金屬回線快速轉換的方法，提高直流輸電工程的系統可靠性和穩定性，減小入地電流對周圍電力設備及生態環境的影響。
[0009]為了達到上述目的，本發明提出的解決方法是，提供了一種雙十二脈動直流輸電系統中大地回線與金屬回線快速轉換的方法，所述直流輸電系統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包含中性母線開關、金屬回線轉換斷路器、金屬回路用隔離開關、金屬回路開關和高低壓閥組旁路斷路器；其中，在大地回線與金屬回線快速轉換過程包括以下步驟:
[0010]SI，閉合送端和受端的所述高低壓閥組旁路斷路器，以使得一路電流流經接地極線路，另一路電流通過所述高低壓閥組旁路斷路器流經直流極線；
[0011]S2，斷開所述金屬回線轉換斷路器，以使得電流僅經直流極線；
[0012]S3，閉合閉鎖極的所述金屬回路用隔離開關，且閉合送端的所述金屬回路開關，以使得電流經過閉鎖極的所述金屬回路用隔離開關和送端的所述金屬回路開關之后，再流向直流極線；
[0013]S4，斷開所述高低壓閥組旁路斷路器。
[0014]作為優選方案的，在SI之前，進一步存在以下步驟:S01，當因故障或檢修發生單極閉鎖后，需判斷是否允許進行大地回線與金屬回線的快速轉換，若允許，則進入快速轉換流程。
[0015]作為優選方案的，在SI之前，進一步存在以下步驟:S02，斷開送端和手段的換流變進線斷路器。
[0016]作為優選方案的，所述的雙十二脈動直流輸電系統是指雙十二脈動特高壓直流輸電系統。
[0017]本發明的目的還在于提供一種雙十二脈動直流輸電系統中大地回線與金屬回線快速轉換的轉置，所述雙十二脈動直流輸電系統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包括:連接于大地回線的極I的金屬回線之間的、串聯的極I的高低壓閥組旁路斷路器和極I的中性母線開關；連接于大地回線的極2的金屬回線之間的、串聯的極2高低壓閥組旁路斷路器和極2的中性母線開關；金屬回線轉換斷路器，設置在大地回線上；金屬回路開關，設置在金屬回線轉換斷路器與極I的中性母線開關、極2的中性母線開關之間；在極I設置有極I的金屬回路用隔離開關，且金屬回路開關通過極I的金屬回路用隔離開關與極I的金屬回線連接；在極2設置有極2的金屬回路用隔離開關，且金屬回路開關通過極2的金屬回路用隔離開關與極2的金屬回線連接；其中，在大地回線與金屬回線快速轉換過程之中，當送端和受端的所述高低壓閥組旁路斷路器在閉合狀態，使得一路電流流經大地回線，另一路電流通過所述高低壓閥組旁路斷路器流經金屬回線；當所述金屬回線轉換斷路器在斷開狀態，使得電流僅經金屬回線；當閉鎖極的所述金屬回路用隔離開關和送端的所述金屬回路開關在閉合狀態，且所述高低壓閥組旁路斷路器在斷開狀態，使得電流經過閉鎖極的所述金屬回路用隔離開關和送端的所述金屬回路開關之后，再流向金屬回線。
[0018]本發明兼顧特高壓直流輸電系統的特點，借助特高壓直流輸電原有的高低壓閥組旁路開關，通過簡單的操作步驟，實現大地回線到金屬回線的快速轉換，大大減小直流電流入地時間。
[0019]本發明利用已有直流高速開關可在不增加設備投資的前提下，進行快速大地轉金屬方式運行，可以大大減少直流電流入地的時間，減小對周圍設施的影響。同時在無接地極或接地極不可用的情況下，可提高系統的可靠性，減少雙極閉鎖的概率，增加系統的穩定性。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明的雙十二脈動直流輸電系統中大地回線與金屬回線快速轉換的方法的操作流程示意圖；
[0021]圖2為本發明的雙十二脈動直流輸電系統中單極故障閉鎖后電流通路的示意圖；
[0022]圖3為本發明的雙十二脈動直流輸電系統中兩站高低壓閥組旁路斷路器閉合后電流通路示意圖；
[0023]圖4為本發明的雙十二脈動直流輸電系統中金屬回線轉換斷路器斷開后電流通路不意圖；
[0024]圖5為本發明的雙十二脈動直流輸電系統中大地回線到金屬回線的轉換全部完成后的最終電流通路不意圖。
【具體實施方式】
[0025]以下將結合附圖及具體實施例，對本發明提出的一種直流輸電系統中大地回線與金屬回線快速轉換的方法進行詳細說明。
[0026]本實施例是針對雙十二脈動特高壓直流輸電系統，該直流輸電系統包括借助直流線路連接的兩端及兩端以上的換流站，每個換流站直流側包含中性母線開關HSNBS、金屬回線轉換斷路器MRTB、金屬回路用隔離開關、金屬回路開關MRS和高低壓閥組旁路斷路器BPS 等。
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