2021高压直流输电系统保护整定计算规程

DL/CSGXXXXX.X-2009I高压直流输电系统保护整定计算规程高压直流输电系统保护整定计算规程目次TOC\o"1-2"\h\z\u前言 I1 范围 12 规范性引用文件 13 术语与定义 14 直流控制保护与交流保护配合基本原则 45 直流整定计算 5-PAGE51-电网高压直流输电系统保护整定计算规程范围本标准规定了XX电网500kV高压直流输电工程及800kV特高压直流输电工程直流线路保护、接地极线路保护、直流滤波器保护、直流开关保护、高压直流母线保护、中性母线保护、换流器保护、换流变保护、交流滤波器及其母线保护，以及上述被保护设备的故障录波器的整定要求。适用于XX电网企业及用户负责继电保护管理和运行维护的单位。有关规划设计、研究制造、安装调试单位及部门亦应参照本规定开展工作。规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T13498高压直流输电术语GB/T14285—继电保护和安全自动装置技术规程GB/T14598.300微机变压器保护装置通用技术要求GB/T15145输电线路保护装置通用技术条件GB/T22390.4—高压直流输电系统控制与保护设备第4部分：直流系统保护设备GB/T22390《高压直流输电系统控制与保护设备》DL/T670微机母线保护装置通用技术条件术语与定义下列术语与定义适用于本规程。保护分区500kV高压直流输电保护系统分为极层和双极层保护，由换流变保护、交流滤波器及其母线保护、换流器保护、中性母线保护、极母线保护、直流线路保护以及双极区保护功能构成。如图1所示。图1500kV直流输电系统保护分区800kV特直流输电保护系统分为阀组层、极层、双极层保护，由换流变保护、交流滤波器及其母线保护、换流器保护、中性母线保护、极母线保护、直流线路保护以及双极区保护组成，如图2所示。包含在换流器保护。与500kV高压直流输电保护系统相比，特高压直流保护的换流器保护中新增高压、低压阀组保护及旁路开关保护功能。图2800kV直流输电系统保护分区模拟量定义保护中用到的模拟量列于表1。表1直流保护CT配置表序号符号名称1IacY星侧交流电流（星侧交流电流三相中的最大值或者三相绝对值之和的一半）2Iac角侧交流电流（角侧交流电流三相中的最大值或者三相绝对值之和的一半）3IdP换流器直流电流4IdL直流线路电流5IdN换流器中性线电流6IdE中性母线电流7IdEL1接地极电流18IdEL2接地极电流29IdG高速接地开关电流10IdBP旁路开关电流11IdMRTS金属回线转换开关电流（只有整流站有）12IdGRTS大地回线转换开关电流（只有整流站有）13UdL直流线路电压14UdM高、低压阀组连线电压18UdN直流中性母线电压（接地极）19Idc角形换流变中性点直流电流（图1中未注明）20IdcY星形换流变中性点直流电流（图1中未注明）21UsumD角形换流变二次侧电压22UsumY星形换流变二次侧电压23UL1~3ac三相交流电压24ITD直流滤波器不平衡电流25ITS直流滤波器和电流26IDIDH和IDN的最大值出口方式3.3.1极闭锁PoleBlock故障极退至闭锁状态，换流器与直流场保持连接。3.3.2极隔离PoleIsolate故障极退至闭锁状态，换流器与直流场隔离。3.3.3阀组闭锁ValveBlock双12脉动阀组串联结构，故障阀组退至闭锁状态、旁路开关合上、旁路刀闸拉开。3.3.4极平衡PloeBalance调整双极功率平衡，减小接地极线电流。3.3.5直流线路故障重起DCLineFaultRecovery故障极换流器以一定的速率将触发角增大到最大触发角，经过一定延时后直流解锁，重新投入运行。3.3.6降功率Runback调整本极功率，使本极功率或电流降到预设值。3.3.7重合直流开关Reclose当各转换开关不能断弧时保护转换开关。3.3.8合站内接地开关CloseNBGS闭合站内接地开关。3.3.9禁止升分接头InhibitincreaseTC禁止换流变分接头挡位上升。3.3.10请求降分接头DecreaseTC请求换流变分接头档位下降。3.3.11投旁通对同时触发6脉动换流器接在交流同一相上的一对换流阀。3.3.12禁止投旁通对禁止同时触发6脉动换流器接在交流同一相上的一对换流阀。3.3.13闭锁触发脉冲闭锁换流器的触发脉冲，使换流器各阀在电流过零后关断。3.3.14跳开交流断路器在换流器保护、直流母线保护等保护动作出口中，跳开交流断路器特指跳开换流变进线开关断路器。3.3.15控制系统切换极控系统由当前运行切换至备用系统。直流控制保护与交流保护配合基本原则交流系统侧故障，交流系统侧快速保护切除故障，直流控制系统应保持直流输电系统平稳运行，避免直流闭锁。交流系统侧线路快速保护不需与换流站内保护配合；后备保护与变压器快速保护配合。直流输电系统故障时，直流控制保护系统应起到快速控制、调节作用。直流快速保护及时清除故障，交流保护不应动作。直流系统出现超出设计的过负荷，交、直流保护及直流控制系统动作的优先顺序如下：1）按照直流极控过负荷特性曲线调节换流器触发角2）直流保护的交流过流保护动作3）换流变的过负荷保护动作换流站交流母线电压异常时，交、直流保护及直流控制系统动作的优先顺序如下：1）直流控制调节换流器触发角2）直流控制调节换流变的分接头3）交流滤波器投切4）交流系统保护的过电压或低电压保护动作5）直流保护的交流过电压或低电压保护动作换流站内非电气量保护不需与交流输电侧系统保护配合。直流整定计算交流滤波器及其母线保护交流滤波器及其母线保护均为双重化配置，交流滤波器小组开关配置单套失灵保护，交流滤波器保护、交流滤波器小组开关保护、交流滤波器母线保护均采用独立保护装置。交流滤波器小组开关保护主要包括开关失灵保护、三相不一致保护、死区保护等功能；交流滤波器母线保护主要包括差动保护、过流保护、过电压保护等功能；交流滤波器保护主要包括差动保护、过电流保护、电容器不平衡保护、电容器过负荷保护、电抗器过负荷保护、电阻过负荷保护等功能。图2是交流滤波器保护典型接线。(1)双调谐滤波器(2)并联电容器图2交流滤波器保护典型接线交流滤波器母线差动保护交流滤波器母线差动保护是交流滤波器母线及其引线发生故障时的主保护。以流过交流开关的和电流与交流滤波器或高压站用变高压侧和电流的差值作为动作依据。保护动作出口跳开与交流滤波器母线相连的所有断路器。交流滤波器母线差动保护采用比例制动原理，起动元件按被保护母线故障最小短路电流时有足够灵敏度校验，灵敏系数不小于2。应可靠躲过最大负荷时的不平衡电流并尽量躲最大负荷电流。计算公式如下：a)保证母线最小方式故障时有足够的灵敏度Idz＝Ik.min/Klm（1） 式中：Klm—灵敏系数，取≥2；Ik.min—母线故障最小短路电流。b)躲正常运行时最大不平衡电流，Idz.ct≥Kct×Ifh.max×K×N／Nct(2)式中：Kct—正常运行时CT的变比误差，一般取0.01；K—可靠系数，可取2；Ifh.max—正常运行情况下的最大负荷电流；Nct—电流互感器的变比。c)尽可能躲过母线出线的最大负荷电流（不考虑事故过负荷同时CT断线情况）Idz≥Kk×Ifh.max（3）式中：Kk—可靠系数，取1.5～1.8；Ifh.max—母线上诸元件在正常情况下的最大支路负荷电流。交流滤波器母线差动保护的比率制动系数，按最小运行方式下发生母线故障时，比率差动元件具有足够的灵敏度整定。交流滤波器母线过电流保护交流滤波器过电流保护是交流滤波器母线及其引线发生故障时的后备保护。由流过交流开关的和电流构成动作判据。保护动作出口跳开与交流滤波器母线相连的所有断路器。可由式（4）计算如下：（4）式中：——动作电流；——可靠系数；——返回系数，可取0.95；——流过母线的最大负荷电流；过电流保护电流定值并躲过此时系统运行方式下流过的最大负荷电流来整定。过流保护为三段定时限，一段告警，二、三段跳闸。过电流一段（告警）定值按照躲最大负荷电流，可靠系数取1.1，延时2.0s告警。过电流二段（跳闸）定值按照躲1.5~2.0倍最大负荷电流整定，保护延时需要与每组交流滤波器过流保护延时相配合，延时1.3s跳各侧。过电流三段（跳闸）定值按照躲4倍基波电流，且母线故障灵敏度不低于4.0整定，延时0.1~0.2s跳各侧。交流滤波器母线过电压保护交流滤波器过电压保护检测交流滤波器或并联电容器元件过压，使滤波器免受过应力的影响。由交流滤波器的电压构成动作判据。保护动作出口跳开本组内所有交流滤波器小组断路器。保护判据可由式（5）计算如下：：（5）式中：——最大相的电压值；——电压定值；交流滤波器过压保护应充分考虑与无功控制、设备绝缘水平的配合。一般情况下：过电压一段（告警）定值按照1.05倍额定电压（220kV电压等级取232kV，500kV电压等级取550kV）整定，延时10s告警。过电压二段（跳闸）定值按照1.3倍额定电压（220kV电压等级取232kV，500kV电压等级取550kV）整定，延时0.3s，跳开交流滤波器小组断路器。孤岛运行时若存在过电压风险，过电压保护定值需结合过电压分析报告提供过电压的参数以及延时时间进行适当调整。交流滤波器差动保护交流滤波器差动保护是交流滤波器小组或并联电容器内部发生接地故障时的主保护。保护动作出口跳开本交流滤波器小组开关。动作判据由式（6）计算如下：（6）式中：——比例系数；——差动电流；——制动电流，尽可能采用交流滤波器低压侧电流作为制动电流，以提高差动保护灵敏度；——差动电流起动定值。差动启动电流的选取：为差动保护最小动作电流值，应按躲过交流滤波器过电压运行时的最大不平衡电流整定，可由式（7）计算如下：（7）式中：——交流滤波器二次额定电流；——电流互感器的比误差（10P型取0.032，5P型和TP型取0.012）；——由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，可取为0.05。差动启动电流推荐取0.25~0.33，应保证金属性短路情况下灵敏度系数大于1.5。比率制动系数的整定：按交流滤波器末端发生金属接地故障时，比率差动元件具有足够的灵敏度整定，一般情况下推荐取为0.5。差动速断保护：差电流速断是纵差保护的一个补充部分。一般需躲过合闸时产生的最大不平衡电流以及区外故障时的不平衡电流，按照4倍交流滤波器额定电流整定。交流滤波器电容器不平衡保护交流滤波器或并联电容器的高压电容器内部元件损坏，导致剩余完好元件上的过压超过元件承受能力后保护应可靠动作，避免电容器单元的雪崩故障。通过检测交流滤波器或并联电容器的高压电容器两桥臂的不平衡电流与和电流的比值作为动作依据，分为比值原理和计数器原理。保护动作出口跳开本交流滤波器小组开关。采用比值原理的不平衡保护动作方程如式（8）：（8）式中：——交流滤波器的不平衡电流；——交流滤波器的穿越电流；——不平衡起动值；——不平衡保护定值。根据电容器参数给出电容器元件所能承受的过电压计算出滤波器能承担的损坏个数，再根据损坏个数计算出这种情况下不平衡电流的比例，不平衡保护定值可由式（9）计算：(9)式中：——可靠系数，一般取0.80.9；——不平衡保护定值。不平衡保护的延时需要考虑交流滤波器中电容本身的承受能力，根据电容器厂家提供的不同电压下电容器能承受的时间作为延时定值。通常电容器不平衡保护采用三段式，每段一时限：一段为告警段，定值根据电容器厂家推荐的告警段定值设定，告警延时由保护装置内部设定；二段为延时2小时跳闸，定值根据电容器厂家推荐的2小时跳闸段设定，动作延时为2小时；三段立即跳闸，定值根据电容器厂家推荐立即跳闸段设定，无延时动作跳闸。采用计数原理的电容器不平衡保护与比值原理类似，设置了和计数器和差计数器定值。计数原理的电容器不平衡保护差别在于计算计数原理按照单一电容器元件损坏产生的不平衡电流与穿越电流的比值作为启动计数器的依据，两计数器定值均按照电容器厂家提供的电容器能承担的损坏个数确定。通常采用三段式，每段一时限：一段为告警段，允许损坏个数根据电容器厂家推荐的告警段损坏个数设定，告警延时由保护装置内部设定；二段为延时2小时跳闸，允许损坏个数根据电容器厂家推荐的2小时跳闸段损坏个数设定，动作延时为2小时；三段立即跳闸，允许损坏个数根据电容器厂家推荐的立即跳闸段损坏个数设定，无延时动作跳闸。不平衡保护可以补偿由于温度以及其他环境因素引起的不平衡电流。交流滤波器过电流保护交流滤波器过电流保护为短路故障的后备保护。防御流过交流滤波器或并联电容器的电流超出设备承受能力装设过电流保护。保护动作出口跳开本交流滤波器小组开关。保护判据可由式（10）计算如下：(10)式中：——动作电流；——可靠系数，推荐取1.5；——交流滤波器正常情况下的额定电流；过流保护电流定值按躲过滤波器的最大负荷电流来整定，延时推荐取1s。交流滤波器零序电流保护交流滤波器零序电流保护是交流滤波器发生不对称接地故障时的后备保护。保护动作出口跳开本交流滤波器小组开关。保护判据可由式（11）计算如下：（11）式中：——交流滤波器零序电流保护动作电流；——动作定值；交流滤波器零序电流保护动作定值小于最小负荷情况下的基波电流，同时大于正常运行时系统中的零序电流和测量误差，推荐取0.1倍的滤波器额定电流，且二次值不低于0.1In。延时需要考虑躲开外部故障时其他保护的切除时间及故障恢复的最长时间，推荐取2.3s。对于配置了高定值零序电流保护的装置，高定值段动作定值按照1.5倍的交流滤波器额定电流整定，动作延时与滤波器小组开关本体动作时间相配合，不少于0.3s。交流滤波器电容器过负荷保护交流滤波器电容器过负荷保护检测交流滤波器高压电容器的过负荷情况，使其免受过负荷影响。保护动作出口跳开本交流滤波器小组开关。电容器过负荷保护按原理分为定时限过负荷和反时限过负荷保护。5.1.8.1定时限过负荷保护定时限过负荷保护判据可由式（12）计算如下：（12）式中：——电容器电压；——电容器电压；电容器电压取自交流滤波器母线PT，或由式（13）计算：（13）式中：——电容器电压；——滤波器高端电流；——电容器电容值；定时限段考虑整定为1.30Ue，延时10s，按照电容器设计耐压参数校核，在电容器承受范围之内。5.1.8.2反时限过负荷保护反时限过负荷保护曲线根据生产厂家提供电容器的过负荷曲线得出。图3中，Iszd为反时限启动电流，tmin为最小动作时间，tmax为最长动作时间。曲线1生产厂家提供的反时限过负荷曲线曲线2反时限过负荷动作曲线图3电容器反时限过负荷动作曲线图交流滤波器电抗过负荷保护交流滤波器电抗过负荷保护检测交流滤波器高压电抗器的过负荷情况，使其免受过负荷影响。保护动作出口跳开本交流滤波器小组开关。交流滤波器电抗器过负荷保护需电抗器生产厂家提供电抗器工频流过电流时的过负荷曲线，或由厂家提供全电流最大持续电流、10分钟最大暂时电流、30秒最大暂时电流，同时需提供各次谐波电流的等效工频系数，在厂家无法提供等效工频系数时可整定为1。过负荷保护按原理分为定时限过负荷和反时限过负荷保护。5.1.9.1定时限过负荷保护定时限过负荷保护的动作方程如式（14）：（14）式中：——等效的工频热效应电流或全电流；——定时限过负荷保护的定值。交流滤波器定时限电抗过负荷保护动作定值以及延时可由过负荷曲线确定。一般情况下可采取以下的简化计算：1）基波过负荷定值取4倍电抗器额定电流，延时0.05s~0.1s出口；2）谐波过负荷告警段定值取长期工作电流（含谐波）的1.05倍，延时8s报警；3）谐波过负荷跳闸段取长期工作电流（含谐波）的1.1倍，延时2s出口。5.1.9.2反时限过负荷保护反时限过负荷保护曲线根据过负荷曲线得出。图4中，Iszd为反时限启动电流，tmin为最小动作时间，tmax为最长动作时间。曲线1生产厂家提供的反时限过负荷曲线曲线2反时限过负荷动作曲线图4电抗器反时限过负荷动作曲线图交流滤波器电阻过负荷保护根据交流滤波器电阻器可能出现过负荷情况，装设过负荷保护。保护动作出口跳开本交流滤波器小组开关。交流滤波器电阻器过负荷保护需电阻器生产厂家提供电阻器工频流过电流时的过负荷曲线。交流滤波器过负荷保护按原理分为定时限过负荷和反时限过负荷保护。5.1.10.1定时限过负荷保护定时限过负荷保护的动作方程如式（15）：（15）式中：——流过电阻的电流；——定时限过负荷保护的定值。交流滤波器定时限过负荷保护动作定值以及延时可由过负荷曲线确定。一般情况可采取以下的简化计算：1）基波过负荷定值取4倍交流滤波器电阻额定电流，延时0.05s出口；2）谐波过负荷告警段定值取长期工作电流（含谐波）的1.05倍，延时8s报警；3）谐波过负荷跳闸段取长期工作电流（含谐波）的1.1倍，延时2s出口。5.1.10.2反时限过负荷保护反时限过负荷保护曲线根据生产厂家提供电阻器的过负荷曲线得出。图5中，Iszd为反时限启动电流，tmin为最小动作时间，tmax为最长动作时间。曲线1生产厂家提供的反时限过负荷曲线曲线2反时限过负荷动作曲线图5电阻反时限过负荷动作曲线图交流滤波器反时限过负荷保护电流定值取电阻最大持续电流，延时根据热负荷计算公式计算。交流滤波器失谐监视当交流滤波器的电容器、电抗器、电阻器参数因各种原因导致参数变化，使得三相的调谐特性不一致时该保护发告警信号。失谐监视主要检测滤波器元件早期的细小变化，发出失谐监视报警信号。失谐监视原理1可由式（16）计算如下：（16）式中：——滤波器穿越三相谐波电流（不含工频分量）；——可靠系数，推荐取0.30～0.35；——交流滤波器额定总谐波电流。延时需要躲过交流系统故障及恢复的最长时间，一般取为10s。失谐监视原理2由式（17）计算如下：（17）式中：——总零序电流；——零序谐波电流，，为零序工频电流；失谐监视比例系数一般可整定为0.35。延时需要躲过交流系统故障及恢复的最长时间，一般取为10s。交流滤波器小组开关失灵保护在收到小组开关失灵启动信号，同时流过交流滤波器相电流大于判别元件的整定值，保护延时动作。失灵保护的电流判据至少包含相电流、零序电流和负序电流判据。相电流判别元件的整定值，在收到交流滤波器保护跳闸信号，流过电流大于正常运行负荷电流的70％。开关失灵保护经相电流判别的动作时间(从起动失灵保护算起)应在保证断路器失灵保护动作选择性的前提下尽量缩短，应大于断路器动作时间和保护返回时间之和，再考虑一定的时间裕度。开关失灵保护经较短延时0.13s重跳本断路器三相，经较长延时0.2s跳开与拒动断路器相关联的所有断路器。换流变压器保护换流变保护功能主要包括差动保护、阻抗保护、过流保护、零序过流保护、过激磁保护等。图6是换流变保护典型接线。图6换流变保护接线示意图换流变压器差动保护换流变网侧CT和阀侧CT之间发生接地故障时换流变压器差动保护（简称小差）保护动作，跳开与换流变相连的断路器。差动电流起动定值：为差动保护最小动作电流值，应按躲过正常换流变压器额定负载时的最大不平衡电流整定，，可由式（18）计算如下：（18）式中：——换流变压器额定电流；——可靠系数，一般取1.31.5；——电流互感器的比误差（10P型取0.032，5P型和TP型取0.012）；——换流变压器调压引起的误差，取调压范围中偏离额定值的最大值（百分值）；——由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，可取为0.05。在工程实用整定计算中可选取=（0.20.5），并应实测最大负载时差回路中的不平衡电流。对于比率差动的拐点电流宜取为（0.81.0）。斜率的整定：差动保护的制动电流应大于外部短路时流过差动回路的不平衡电流。对于两绕组变压器，最大不平衡电流Iunb.max，可由式（19）计算如下计算如下：（19）式中：、、的含义同上；——电流互感器的同型系数（取1.0）；——外部短路时最大穿越短路电流周期分量；——非周期分量系数，两侧同为TP级电流互感器取1.0，两侧同为P级电流互感器取1.52.0。对于三绕组变压器，最大不平衡电流Iunb.max，可由式（20）计算如下：（20）式中：、、的含义同上；、——换流变压器星侧、角侧调压引起的相对误差（对Un而言），取调压范围中偏离额定值的最大值（百分值）；——低压侧外部短路时，流过靠近故障侧电流互感器的最大短路电流周期分量（二次值）；、——在计算低压侧外部短路时，流过调压侧电流互感器电流的周期分量（二次值）；、——在计算低压侧外部短路时，相应地流过非靠近故障点两侧电流互感器电流的周期分量（二次值）；、——由于电流互感器（包括中间变流器）的变比未完全匹配而产生的误差；差动保护的动作门槛电流可由式（21）计算如下（21）式中：——可靠系数（一般取1.31.5）；因此，最大制动系数式中：——最大制动电流，应根据各侧短路时的不同制动电流而定。根据差动起动值、第一拐点电流、、可按式（22）计算出比率差动保护动作特性曲线中折线的斜率：（22）当时，有，因此对于稳态比率差动，时，有比率差动保护灵敏度的校核：灵敏系数应按最小运行方式下差动保护区内换流变压器阀侧上两相金属性短路计算。根据计算最小短路电流和相应的制动电流，要求。谐波制动比的整定：在利用二次谐波制动来防止励磁涌流误动的差动保护中，二次谐波制动比表示差电流中的二次谐波分量与基波分量的比值。一般二次谐波制动比可整定为15%20%。差动速断保护：差动速断保护可以快速切除内部严重故障，防止由于电流互感器饱和引起的纵差保护延时动作。其整定值应按躲过换流变压器励磁涌流整定，一般可由式（23）计算得出：（23）式中：——倍数，换流变压器值推荐可取大于5.0。差动速断保护灵敏系数应按正常运行方式下保护安装处两相金属性短路计算，要求。换流变压器及引线差动保护与换流变相连的断路器CT和阀侧套管CT之间发生接地故障时换流变压器及引线差动保护动作。该保护功能的整定原则同5.2.1“换流变压器差动保护”，为Y/Y、Y/换流变压器额定电流之和。换流变压器引线差动保护换流变相连的断路器至换流变网侧套管CT之间发生接地或相间故障时换流变连线差动保护动作，跳开与换流变相连的断路器。差动起动电流的选取：为差动保护最小动作电流值，应按躲过正常换流变压器额定负载时的最大不平衡电流整定，计算公式如式（24）：或（24）式中：——可靠系数（一般取1.31.5）；——电流互感器的同型系数（一般取0.5）；——电流互感器的比误差（10P型取0.032，5P型和TP型取0.012）；——由于电流互感器(包括中间电流互感器)变比未完全匹配而产生的误差，初设时取0.05；——在换流变压器额定电流下，差动回路中的不平衡电流实测值。——换流变压器最大过负荷电流。可取＝(0.1～0.3)，一般宜取(0.1～0.2)（为Y/Y、Y/换流变压器额定电流之和）,二次值不低于0.1In。对于比率差动的拐点电流宜取为（0.81.0）。斜率的整定：首先计算最大制动系数（25）式中：——可靠系数，取1.5；——非周期分量系数，TP级电流互感器取1.0，P级电流互感器取1.5～2.0；——电流互感器的同型系数（一般取0.5）；——电流互感器比误差，取0.1。根据差动起动值、第一拐点电流、、可按式（26）计算出比率差动保护动作特性曲线中折线的斜率：（26）可选用＝0.2～0.3。灵敏系数根据最小短路电流和相应的制动电流，要求。换流变压器绕组差动保护换流变绕组差动保护是将变压器的各侧绕组分别作为被保护对象，在各绕组的两端装设电流互感器，发生绕组接地故障时保护动作，跳开与换流变相连的断路器。差动电流起动定值：为差动保护最小动作电流值，应按躲过正常换流变压器额定负载时的最大不平衡电流整定，计算公式如式（27）：或（27）式中：——可靠系数，取1.5；——在变压器额定电流下，差动回路中的不平衡电流实测值。可取＝(0.1～0.3)，一般宜取(0.1～0.2),为变压器额定电流。对于比率差动的拐点电流宜取为（0.81.0）。斜率的整定：首先计算最大制动系数，可由式（28）计算得出：（28）式中：——可靠系数，取1.5；——非周期分量系数，TP级电流互感器取1.0，P级电流互感器取1.5～2.0；——同型系数，相同型号取0.5，不同型号取1.0；——电流互感器比误差，取0.1。根据差动起动值、第一拐点电流、、可按式（29）计算出比率差动保护动作特性曲线中折线的斜率：（29）可选用＝0.2～0.3。灵敏系数应按最小运行方式下按以下规定计算：1、交流侧按差动保护区内换流变压器两相金属性短路或单相故障计算；2、阀侧按差动保护区内换流变压器阀侧两相金属性短路计算。根据计算最小短路电流和相应的制动电流，在动作特性曲线上查得对应的动作电流,要求。换流变压器零序差动保护换流变绕组发生接地故障时换流变压器零序差动保护动作，跳开与换流变相连的断路器。当采用比率制动型差动保护时，其整定计算方法参见5.2.1，但所有公式中的＝0。当采用不带比率制动特性的普通差电流保护时整定计算方法如下。1、按躲过外部不对称接地短路时的不平衡电流整定，可由式（30）计算得出：（30）式中：——零序差动保护动作电流；——可靠系数，取1.3～1.5；——非周期分量系数，TP级电流互感器取1.0，P级电流互感器取1.5～2.0；——同型系数，相同型号取0.5，不同型号取1.0；——电流互感器比误差，取0.1。——由于电流互感器(包括中间电流互感器)变比未完全匹配而产生的误差，初设时取0.05；——保护区外部最大单相或两相接地短路零序电流的三倍。2、按躲过外部三相短路时不平衡电流整定，可由式（31）计算得出：（31）式中：——可靠系数，取1.3～1.5；——非周期分量系数，TP级电流互感器取1.0，P级电流互感器取1.5～2.0；——同型系数，相同型号取0.5，不同型号取1.0；——电流互感器比误差，取0.1。——外部最大三相短路电流。3、按躲过励磁涌流产生的零序不平衡电流整定。一次侧励磁涌流对零序差动保护而言都是穿越性电流，但考虑互感器的非线性，不可避免地会在零序差动回路中产生不平衡电流。根据经验，为躲过励磁涌流产生的不平衡电流，零序差动保护整定值的参考值为。取上述三种计算方式中最大值作为的整定值。灵敏系数校验。按零序差动保护区内发生金属性接地短路校验灵敏系数，要求不小于2。换流变压压器校验灵敏系数采用系统的最小运行方式。换流变压器过电流保护换流变过流保护作为防御外部相间短路引起的变压器过流和变压器内部相间短路的后备保护，保护动作后跳开与换流变相连的断路器。根据所采用CT位置的不同可以分为换流变引线过流保护和换流变过流保护。其中，换流变引线过流保护以与换流变相连交流断路器和电流作为判据；换流变过流保护以换流变网侧套管CT电流作为判据。换流变引线过流保护和换流变过流保护通常为定时限保护，整定计算原则基本相同。定时限过流保护判据，可由式（32）计算得出：（32）式中：——可靠系数，不低于1.2；——返回系数，可取0.95；——变压器的最大负荷电流。变压器的最大负荷电流系统设计时直流短时过负荷能力决定，延时定值也需要与直流系统允许的过负荷能力相配合。一般情况下，换流变过流保护可以采用以下整定原则：1）告警段定值取1.2倍变压器额定电流，延时5s告警；2）动作段定值取1.5倍变压器额定电流，动作延时不低于3s。当换流变保护同时配置换流变引线过流保护和换流变过流保护时，换流变引线过流保护的动作时间应长于换流变过流保护，且时间级差不低于0.3s。灵敏系数校验：保护的灵敏系数可按式（33）校验，宜大于1.3。（33）式中：——阀侧两相金属性短路时流过保护的最小短路电流。换流变压器零序过流保护换流变零序过流保护是换流变绕组、引线、相邻元件接地故障的后备保护，保护动作后跳开与换流变相连的断路器。零序过流继电器接在换流变网侧中性点回路电流互感器二次侧或者三相套管式电流互感器构成的零序电流回路中。换流变压器网侧零序过电流保护与交流系统零序保护最后一段配合，动作定值不大于300A，动作延时定值躲过交流系统接地故障最长切除时间。换流变压器过激磁保护为防御换流变因过激磁损坏而装设换流变过激磁保护，一般为反时限。保护动作后跳开与换流变相连的断路器。反时限变压器过励磁保护的保护特性应与变压器的允许过励磁能力相配合，如图7所示。图中曲线1为制造厂给出的变压器允许过励磁能力曲线；2为过励磁保护整定的动作特性曲线。说明：曲线1——为制造厂给出的变压器允许过励磁能力曲线；曲线2——为过励磁保护整定的动作特性曲线。图7反时限变压器过励磁保护整定图例定值整定中考虑分接头档位的调整。若保护有采集分接头档位信息时，曲线按档位偏移；若保护未采集分接头档位信息时，曲线按最恶劣情况下取。换流变压器直流饱和保护换流变因中性直流电流过大导致饱和，将影响换流变正常运行，保护动作出口发告警信号。分定时限和反时限两种。以换流变中性点电流的直流分量作为动作依据。若接地支路装设交流TA，由换流变压器生产厂家不仅提供流过换流变压器的直流电流和运行时间的对应表，还需要提供流过换流变压器的零序电流和直流电流的关系，保护通过检测接地支路的零序电流来进行饱和保护判断。目前XX电网的所有直流工程均配置了换流变压器中性点直流分量测量装置，以换流变中性点电流的直流分量直接作为动作依据。换流变压器直流饱和保护定值需与变压器变压器的允许饱和能力相配合，如图8、9所示。图8中，A、B点为设备允许保护曲线上的点，A’、B’为保护定值。1—制造厂提供的允许饱和曲线图8定时限变压器饱和保护整定图例1—制造厂给出的变压器允许饱和能力曲线；2—饱和保护整定的动作特性曲线图9反时限变压器饱和保护整定图例换流变压器过压保护防御换流变因交流系统过电压损坏而装设，以换流变网侧电压互感器的测量值作为动作判据，保护动作后跳开与换流变相连的断路器。计算公式如式（34）：(34)式中：——保护定值；——变压器额定电压。应根据变压器制造厂提供的允许过电压能力或设计时系统过电压水平决定。延时时间也由系统设计参数提供，与直流控制保护系统调节交流电压的时间相配合。一般情况下，过电压I段取1.15倍额定电压，延时4s告警；过电压II段取1.3倍额定电压，动作时间0.4s跳闸。换流变压器阻抗保护换流变压器阻抗保护是换流变引线和换流变差动的后备保护，保护动作后跳开与换流变相连的断路器。换流变压器阻抗保护可分为两段，与分接头位置配合，阻抗方向指向换流变压器。保护判据如式（35）：（35）对于三绕组变压器，换流变压器阻抗保护I段变压器阻抗的0.85考虑，带0.3s延时，II段按照变压器阻抗的1.3倍考虑，延时取0.7s，与阻抗I段动作时间配合。反向阻抗与电网侧出线阻抗保护Ⅰ段（或Ⅱ段）动作阻抗、线路阻抗（与纵联保护配合时）配合。对于双绕组变压器，换流变压器阻抗保护I段按照两台变压器并联阻抗的0.85考虑，带0.3s延时，II段按照一台变压器的1.3倍考虑，延时取0.7s，与阻抗I段动作时间配合。反向阻抗与电网侧出线阻抗保护Ⅰ段（或Ⅱ段）动作阻抗、线路阻抗（与纵联保护配合时）配合。直流保护直流保护由换流器保护、中性母线保护、极母线保护、直流线路保护以及双极区保护组成。典型配置如表4所示。直流保护定值与控制系统特性有关，每个工程并不相同，要通过仿真实验和现场试验最后确定。表4直流保护功能配置表序号保护功能1换流器短路保护（87CSY、87CSD）ValveShortCircuitProtection（StarGroup、DeltaGroup）2换流器过流保护（50/51C）ACOvercurrentProtection3换相失败保护（87CF）CommutationFailureProtection4换流器直流差动保护（87P）ConverterDCDifferentialProtection5换流器交流差动保护（87CBY、87CBD）ConverterACDifferentialProtection（StarGroup、DeltaGroup）6换流器零序过压保护（59N）ConverterZeroSequenceOvervoltageProtection7交流低电压保护（27AC）ACundervoltageProtection8交流过电压保护（59AC）ACOvervoltageProtection9直流过压/开路保护（59DC）DCOvervoltageProtection10直流低电压保护（27DC）DCUndervoltageProtection11极母线差动保护（87HV）HighVoltageDCBusbarDifferentialProtection12中性母线差动保护（87LV）NeutralDCBusbarDifferentialProtection13直流极差动保护（87DCB）PoleDifferentialProtection1450HZ保护（81-50HZ）50HZdetection15100HZ保护（81-100HZ）100HZdetection16接地极开路保护（37E）Electrodeopencircuitprotection17中性母线断路器保护（82-HSNBS）Highspeedneutralbusswitchprotection18接地极母线差动保护（87EB）Electrodebusdifferentialprotection19交、直流碰线保护（81-I/U）AC-DCConductorContactProtection20直流线路行波保护（DLTW）DCLinetravelingwaveProtection21直流线路电压突变量保护（DUDT）DClineDerivativeprotection22直流线路低电压保护（27DL）DClineUnderVoltageprotection23直流线路纵联差动保护（87LL）DClinelongitudinaldifferentialprotection24站内接地网过流保护（76SG）StationGroundOvercurrentProtection25接地系统保护（87GSP）GroundSystemProtection26接地断路器保护（82-HSGS）Highspeedgroundswitchprotection27MRTB转换开关保护（82-MRTB）MetallicReturnTransferBreakerProtection28GRTB开关保护（82-MRS）Groundreturntransferswitchprotection29旁路开关保护（82BPS）BypassSwitchProtection30金属回线接地保护（50）Metallicreturnconductorgroundfaultprotection31金属回线横差保护（87LT）Metallicreturntransversedifferentialprotection32金属回线纵差保护（87ML）Metallicreturnlongitudinaldifferentialprotection33接地极线路过流保护（76EL）ElectrodeOvercurrentProtection34接地极电流不平衡保护（60EL）Electrodecurrentbalanceprotection换流器短路保护换流器短路保护是换流器发生阀短路、交流侧相间故障以及整流侧换流器短路故障时的主保护，以换流器阀侧电流以及换流器高（低）压端电流作为动作判据。出口方式：整流侧闭锁VBE脉冲，紧急停运,跳交流侧开关；逆变侧紧急停运,跳交流侧开关。保护判据如式（36）、（37）：（36）(37)式中：——换流器星侧三相电流绝对最大值或三相电流的绝对值之和除2；——换流器角侧三相电流绝对最大值或三相电流的绝对值之和除2；——换流器高、低压端直流电流；——制动电流；——保护启动电流定值；——比例系数。采用制动特性：保护启动定值在躲过系统短时过负荷情况下的测量误差前提下，通过仿真试验确定，一般取0.5倍额定电流。的整定考虑躲过区外最严重故障时，通过仿真试验确定。推荐取0.2。保护动作时间为0ms，尽快动作，避免第三只阀导通。不采用制动特性（＝0）时，保护可整定为两段：I段保护为快速段，需躲过区外故障时，测量回路的最大不平衡电流，通过仿真试验确定，推荐取值不小于1.5倍额定电流。保护动作时间为0ms。II段保护为慢速段，仅在逆变侧投入，在躲过系统短时过负荷情况下的测量误差前提下，通过仿真试验确定，一般取0.5倍额定电流。保护延时由阀组性能决定，推荐取30ms。换流器过流保护当整流侧和逆变侧发生短路故障、控制失效或短期过负荷时，换流器过流保护动作。以换流器阀侧电流作为动作判据。保护出口方式为直流极隔离，并跳开与故障极换流变相连的断路器。保护判据如式（38）：（38）式中：——系统过流保护定值；——过流保护动作电流，或——换流器星侧三相电流绝对最大值或三相电流的绝对值之和除2；——换流器角侧三相电流绝对最大值或三相电流的绝对值之和除2；——换流器直流电流；过电流保护段数不少于过负荷段数，其动作定值不低于1.1倍过负荷配合段电流值，延时定值与相应的过负荷能力配合。当换相失败、直流线路故障及交流系统故障时过流保护最高定值段不应该动作。过流保护是阀短路故障时的后备保护，此时定值及动作时间需通过EMTDC仿真计算。换相失败保护换相失败保护是换流器发生换相失败时的主保护。以换流器阀侧电流以及换流器高（低）压端电流作为动作判据。出口方式：阀组紧急停运,跳交流侧开关（800kV直流工程）；紧急停运,跳交流侧开关（500kV直流工程）。Y桥换相失败保护判据如式（39）：（39）D桥换相失败保护判据如式（40）：（40）式中：——换流器星侧三相电流绝对最大值或三相电流的绝对值之和除2；——换流器角侧三相电流绝对最大值或三相电流的绝对值之和除2；——换流器高、低压端直流电流最大值（）；——保护启动定值；——比例系数；为保护启动定值。带制动特性时，可由式（41）计算如下：（41）式中：——可靠系数，取1.3~1.5；——测量设备百分比误差，推荐取0.1；——额定电流；的整定考虑躲过直流系统短时过负荷工况下两测量回路产生的最大不平衡电流，推荐范围取0.1~0.15。不带制动特性时，由式（42）计算如下，（42）式中：——可靠系数，取1.3~1.5；——最大故障电流（可按照6.5倍额定电流）对应的测量误差，由测量系统厂家提供数据；必要时换相失败保护可配置一段快速段，以便逆变侧发生阀组接地短路故障时快速出口。动作值及动作延时应确保交流侧单相故障时不误动，依据仿真试验结果确定。换流器直流差动保护换流器直流差动保护是换流器发生接地故障时的主保护，以换流器高（低）压端电流作为动作判据，出口方式1：整流侧闭锁VBE脉冲，紧急停运,跳交流侧开关、HSNBS开关，拉开直流线路隔离刀；逆变侧紧急停运,跳交流侧开关、HSNBS开关，拉开直流线路隔离刀。出口方式2：紧急停运、立即跳／锁定换流变开关、进行极隔离等。动作方程如式（43）所示：（43）式中：——换流器高压端电流；——换流器低压端电流；——制动电流；——保护启动定值；——比例系数；不考虑制动特性时，即，启动定值需要躲过最大穿越电流时的测量误差，最大穿越电流可按高压母线故障时的电流考虑，可根据仿真试验得出，保护装置低通滤波截止频率低于50HZ时推荐取0.05~0.07pu，动作时间与直流系统控制特性配合，一般推荐取5ms。保护装置低通滤波截止频率高于50HZ时，启动定值推荐取值不小于0.2pu。的整定考虑躲过区外最严重故障时两测量回路产生的最大不平衡电流，可根据仿真试验得出，推荐取0.2。保护动作时间与直流系统控制特性配合，一般推荐取5ms。换流器交流差动保护换流器交流差动保护是换流器发生阀持续触发异常和换相失败时的主保护，以换流器阀侧电流作为动作判据。出口方式1：=1\*ROMANI段保护降电流，=2\*ROMANII段保护阀组紧急停运,跳交流侧开关（800kV直流工程）；=1\*ROMANI段保护降电流，=2\*ROMANII段保护阀组紧急停运,跳交流侧开关（500kV直流工程）。出口方式1：紧急停运、立即跳／锁定换流变开关、进行极隔离等。动作方程如式（44）、（45）：（44）（45）式中：——换流器星侧三相电流绝对最大值或三相电流的绝对值之和除2；——换流器角侧三相电流绝对最大值或三相电流的绝对值之和除2；——取、中的较大值；换流器交流差动保护通常采用两段式。I段为高定值段，动作后降电流；=2\*ROMANII段为低定值段，动作后紧急停运,跳交流侧开关。I段保护启动定值必须考虑躲过换流器及直流场故障时的最大故障电流（可按照6.5倍额定电流）对应的测量误差，可靠系数不低于1.3~1.5，同时确保整流侧及逆变侧发生阀误触发时有足够灵敏度。如果高定值段动作出口方式是降功率，则高定值段的保护启动值还必须大于降功率后的直流电流，推荐取0.4pu。I段保护动作延时必须满足大负荷下连续换相失败时动作时间不快于极控切换动作时间。II段保护启动值考虑躲过直流系统短时过负荷对应的测量误差，可靠系数不低于1.3；保护启动定值可由式（46）计算：（46）式中：——可靠系数，取1.3~1.5。——测量设备百分比误差，取0.05。——额定电流。II段保护启动值同时应低于最小直流工作电流，可靠系数不大于0.7。II段动作延时在交流电压正常时延时定值只需要躲过系统切换时间，在交流电压异常时延时定值需要躲开交流系统近后备保护动作时间，推荐取700ms。换流器零序过压保护阀未解锁发生单相对地故障时换流器零序过压保护动作，避免换流器在交流系统存在故障时解锁，保护动作后禁止阀解锁。本保护仅在系统未解锁时投入，直流系统正常运行时该保护退出。由阀侧绕组电压的零序分量构成动作判据，如式（47）、（48）：（47）（48）式中：、、——星接换流变阀侧A、B、C三相电压；、、——角接换流变阀侧A、B、C三相电压；其中电压定值可由式（49）得到：（49）式中：——测量误差，取0.1；——阀侧额定电压。动作延时宜不低于2s。交流低电压保护交流低电压保护主要作为交流侧系统故障的后备保护，当换流器交流侧电压低于正常水平时，保护动作，出口方式为直流极隔离并跳开与故障极换流变相连的断路器。由交流电压的相间电压和相地电压构成动作判据，如式（50)：(50)式中：——换流变网侧A、B、C三相电压的最小值（基波）；——电压定值。电压定值一般可取0.3～0.5Un，动作延时应大于交流系统故障持续时间，与交流系统后备距离=2\*ROMANII段切除故障的时间相配合，推荐取3~4s。交流过电压保护交流过电压保护检测交流系统电压，避免交流场设备因过压损坏，由交流电压的相间电压和相地电压构成动作判据。保护出口方式为直流极隔离，并跳开与故障极换流变相连的断路器。交流过电压保护定值与动作延时与交流系统设备耐压情况、最后一个断路器跳闸后交流场的过压水平（仅逆变站）、孤岛方式下过电压控制要求相配合，并与交流系统过电压保护定值相配合。直流过电压/开路保护直流过电压超过承受能力时直流过电压保护动作，避免承受直流电压的设备受过压损坏。由直流线路电压构成动作判据。出口方式1为极闭锁；出口方式2为极隔离，并跳开与故障极换流变相连的断路器。保护判据方案一可由式（51）计算如下：或（51）式中：——直流线路电压；——中性母线电压；——电压定值。过电压保护一般整定为I段和II段保护，保护动作定值可由式（52）计算得出：（52）式中：——可靠系数，取1.05～1.10；——过电压倍数，I段取连续过电压倍数，II段取暂时过电压倍数；——测量设备百分比误差；——设备的额定电压。必要时可增设速动段，与设备绝缘水平相配合。过电压保护各段的时间定值与系统参数设计提供的设备的过电压耐受能力配合。考虑开路试验时直流电压可能较高，保护定值整定需要考虑开路试验的过压情况。保护判据方案二可由式（53）计算如下：&（53）式中：——直流线路电压；——直流线路电流；——电压定值；——电流定值。保护电压动作定值可由式（54）计算如下：（54）式中：——过电压倍数，取值需根据具体工程的绝缘配合报告确定，一般取1.03～1.2；——额定直流电压。保护电流动作定值可由式（55）计算如下：（55）——可靠系数，取0.90～0.98；——测量设备百分比误差；——正常运行时的最小直流电流。开路保护的定值需要与直流过电压保护配合，电压定值不能超过直流过电压定值，延时定值也必须低于过电压保护的延时时间，由仿真试验确定。直流低电压保护直流低电压保护是换流器高压侧直流对地短路故障的后备保护，由直流线路电压构成动作判据，出口方式1：直流极闭锁；出口方式2：切换极控系统或极闭锁。动作方程如式（56）：（56）式中：——直流线路电压，kV；——电压定值，kV；保护动作定值可由式（57）计算得出：（57）式中：——可靠系数，取0.4～0.6。——测量设备百分比误差。——额定直流电压。保护动作定值推荐取0.25~0.50pu。保护根据系统设计情况配置，在站间通讯故障时，逆变侧停运后需要本保护停运整流侧时，整流侧动作时间需躲过交流系统近后备动作时间，保护动作延时与阀旁通过程中的承受电流能力相配合，推荐取1s。若本保护仅作为系统总后备配置时，保护动作时间要大于交流系统远后备保护及交流系统低电压保护动作时间，动作时间不低于4s。极母线差动保护极母线差动保护检测直流线路电流互感器与换流器高压端电流互感器间的接地故障。由直流线路电流与换流器高压端电流构成动作判据。保护出口方式1为直流极隔离，并跳开与故障极换流变相连的断路器，闭锁极差动保护整流侧87P保护；保护出口方式2为直流极隔离，并跳开与故障极换流变相连的断路器。保护原理如式（58）：（58）式中：——极母线制动电流；——启动电流；——比例系数。——换流器高压端电流；——直流线路电流；保护启动定值的计算：极母线差动保护区内故障时故障电流一般较大，启动定值可较大，最终启动定值由仿真试验确认，推荐取值0.3~0.4pu。的整定值推荐取0.2。保护动作时间与直流系统控制特性配合，通过仿真试验确认，一般不超过10ms。中性母线差动保护中性母线差动保护检测中性母线电流互感器与换流器低压端电流互感器间的接地故障，保护出口方式为直流极隔离，并跳开与故障极换流变相连的断路器，动作判据如式（59）：(59)式中：——中性母线制动电流；——启动电流；——比例系数。——换流器低压端电流；——中性母线电流；保护配置为两段，I段为快速段，启动定值由仿真试验确定，II段为慢速段，启动定值需低于系统最小运行电流，动作延时应躲过直流线路故障及直流滤波器内部故障的暂态过程，一般不低于500ms。带比例制动时，的整定推荐取0.2。极差动保护极差动保护检测直流线路电流互感器与中性母线电流互感器间的接地故障，是换流器直流差动保护的后备保护，保护出口方式为直流极隔离，并跳开与故障极换流变相连的断路器。由直流线路电流与中性母线电流构成动作判据，如式（60）所示：（60）式中：——直流线路电流；——中性母线电流；——制动电流；——启动电流；——比例系数。保护启动定值由式（61）计算：(61)式中：——可靠系数，取1.3~1.5。——测量设备百分比误差。——额定电流。——直流系统的最大过负荷倍数，I段取2.5~3.5，=2\*ROMANII段取1.3~1.5。的整定考虑躲过最大可能运行方式的换相失败时测量回路产生的最大不平衡电流，可由式（62）计算得出：（62）式中：——测量设备同型系数；——测量设备百分比误差；——最大的换相失败电流；——可靠系数，取1.3～1.5；——对应外部最大电流时的制动电流。保护配置为两段，I段为快速段，躲过区外故障最大差流或近似按照2.5~3.5pu额定电流时测量误差整定，最终由仿真试验确定，与换流器差动保护、极母线差动保护以及中性母线差动保护的配合级差不低于10ms；II段为慢速段，需要躲过短时过负荷运行工况(可近似按照1.5pu)下的测量误差，并小于系统最小运行电流，与中性母线差动保护慢速段配合级差不少于200ms。一般情况下可整定为0.2。50Hz保护50Hz保护是发生换相失败和阀触发异常的后备保护，检测直流线路电流中的50HZ分量。保护动作出口方式为降电流（=1\*ROMANI段），极闭锁（=2\*ROMANII段）。保护判据可由式（63）计算如下：（63）式中：——直流电流中50Hz谐波电流；——直流线路电流值；——50Hz谐波启动定值；——50Hz谐波比例系数。保护启动定值可由式（64）计算如下：（64）式中：——可靠系数，取1.30～1.50；对于报警段，取1.01～1.10；——直流电流中的最大连续50Hz电流或躲过交流系统暂态过程引起的50Hz分量。比率系数可由式（65）计算如下：（65）式中：——可靠系数，取0.90～0.95；——在某一工况下发生触发异常所产生的50Hz电流的大小；——对应工况的直流线路电流值大小。工况条件包括从正常运行的最小电流到最大电流。根据选取的工况下的比例系数，确定最终的比例系数，确保所有情况的触发异常情况都能够被包含在在内，推荐取0.02~0.03。报警时间定值和保护时间定值参考阀触发异常时承受的过应力情况与阀组过应力承受能力配合整定。动态性能试验中发现降低直流输送功率不能明显缓解阀误触发时，可以退出=1\*ROMANI段。100Hz保护100Hz保护是交流系统故障时的后备保护，检测直流线路电流中的100HZ分量。保护动作出口方式为极闭锁，并跳开与故障极换流变相连的断路器。保护判据可由式（66）计算如下：（66）式中：——直流电流中100Hz谐波电流；——直流线路电流值；——100Hz谐波启动定值；——100Hz谐波比例系数。保护启动定值可由式（67）计算如下：（67）式中：——可靠系数，取1.30～1.50；对于报警段，取1.01～1.10；——直流电流中的最大连续100Hz电流（交流母线电压中负序分量为0.1pu时直流线路电流中的100Hz电流）。比率系数可由式（68）计算如下：（68）式中：——可靠系数，取0.90～0.95；——在某一工况下发生触发异常所产生的100Hz电流的大小；——直流线路电流或换流器中性母线电流值；直流线路电流中100Hz分量产生的最根本原因是换流站交流电压中含有负序分量。由仿真试验模拟交流系统最大工况以及最小工况、直流正常运行的最小电流情况到最大电流情况下，交流系统发生单相金属性接地故障时直流线路电流100HZ分量，确定最终的比例系数，推荐取0.02~0.03。保护动作延时需要与交流线路保护距离二段动作时间相配合，不低于3s。接地极开路保护接地极开路保护检测中性母线电压，使中性母线设备免受接地极开路造成的过电压的影响。由中性母线电压构成动作判据。动作判据可由式（69）计算如下：或者（69）式中：——中性母线电压；——电压动作定值；——中性母线接地极侧直流电流；——电流定值；电压定值与设备耐受水平配合，低于避雷器动作电压，大于金属回线运行时非接地侧的最高电压。电流定值推荐取动作延时与运行方式转换时接地极暂态过压持续时间相配合，并校验设备的过电压耐受能力。中性母线断路器保护中性母线断路器保护是中性母线断路器失灵保护。保护动作出口方式为重合HSNBS。保护判据可由式（70）计算如下：（70）式中：——中性母线电流；——换流器低压端电流；——电流定值；电流定值躲过测量误差，一般可取0.02～0.05In。动作时间与中性母线开关操作时间（开关生产厂家提供）配合。交直流碰线监视检测交、直流碰线故障，由直流线路电流和直流线路电压中的50Hz分量构成动作判据。保护可以采用两种不同原理的保护判据：保护判据方案一，本判据仅利用本侧的直流电压电流，可由式（71）计算如下：（71）式中：——直流电流中的50Hz分量；——直流电流；——直流电压中50Hz分量；——电压定值；——50Hz分量的电流定值；——电流定值。保护定值和延时定值由仿真试验确定。直流线路行波保护直流线路行波保护是直流线路发生接地故障时的主保护。由直流线路电流和直流线路电压构成动作判据。保护动作后进入直流再启动操作。直流线路行波保护判据一：当直流线路发生故障时，相当于在故障点叠加了一个反向电源，这个反向电源造成的影响以行波的方式向两站传播。保护通过检测行波的的特征来检出线路的故障。行波算法可由式（72）推导得出：（72）式中：——波阻抗，可分解出共模波阻抗和差模波阻抗；——直流电流瞬时值；——直流电压瞬时值。最终的定值将通过现场试验校核确定。为保证降压运行时保护范围与正常电压时基本相同，降压时各定值将自动根据当前电压调整。直流线路行波保护判据二：当直流线路发生故障时，会造成直流电压电流的变化，利用变化检测出线路的故障,可由式（73）计算如下：&&(73)式中：——直流电压下降斜率；——直流电压一段时间变化值；——直流电流一段时间变化值。定值应大于区外故障（交流系统故障、另一极直流线路故障等）时直流线路电压的最大变化率，小于本极直流线路故障时直流线路电压的最大变化率。通过选取合理的定值，可以确保保护在区外故障、换相失败、交流系统故障时不会动作。、、的确定通过仿真计算与仿真试验，最终的定值将通过现场试验校核确定。为保证降压运行时保护范围与正常电压时基本相同，降压时各定值将自动根据当前电压调整。直流线路电压突变量保护直流线路电压突变量保护是直流线路发生接地故障时的主保护。由直流线路电压构成动作判据。保护动作后进入直流再启动操作。动作判据可由式（74）计算如下&(74)式中：——直流电压下降斜率；——直流电压。定值应大于区外故障（交流系统故障、另一极直流线路故障等）时直流线路电压的最大变化率，小于本极直流线路故障时直流线路电压的最大变化率。通过选取合理的定值，可以确保保护在区外故障、换相失败、交流系统故障时不会动作。、的确定通过仿真计算与仿真试验。最终的定值将通过现场试验校核确定。为保证降压运行时保护范围与正常电压时基本相同，降压时各定值将自动根据当前电压调整。保护动作时间与交流系统主保护清除故障时间相配合，通常不低于100ms。直流线路低电压保护直流线路低电压保护是直流线路发生接地故障时的后备保护。由直流线路电压构成动作判据。保护动作后进入直流再启动操作。保护仅在整流侧投入，保护判据可由式（75）计算如下：(75)式中：——直流线路电压。当直流线路发生故障时，会造成直流电压无法维持。通过对直流电压的检测，如果发现直流电压持续一定的时间低，同时没有发生交流系统故障、也没有发生换相失败，判断为直流线路故障。在通讯正常时，接收对站是否有交流系统故障和换相失败的信号。当通讯中断后，如果是单极运行方式，保护动作延时加长，与对站交流故障切除时间配合，如果是双极运行方式，则同时检测另一极直流电压，如果也低说明是交流系统故障，否则为线路故障。保护动作定值可由式（76）计算如下：（76）式中：——可靠系数，取0.5～0.7；——测量设备百分比误差；——直流系统额定电压。降压运行时定值将自动根据当前电压调整。通讯正常时，保护动作时间要大于最长的通道延时至少20ms；通讯中断，双极运行时，本站检测到另一极直流电压正常的时间至少20ms，保护应该大于此时间；本站检测到另一极直流电压电压低时，保护的动作时间要大于对站交流系统近后备保护动作时间；通讯中断，单极运行时保护的动作时间要大于对站交流系统近后备保护动作时间至少100ms。直流线路纵差保护直流线路纵差保护直流线路上发生接地故障时的后备保护，由本站的直流线路电流和对站的直流线路电流构成动作判据。保护动作后进入直流线路再启动操作。保护判据可由式（77）计算如下。或(77)式中：——直流线路差动电流；——直流线路差动保护制动电流；——启动电流；——比例系数。保护启动定值由式（78）计算如下：（78）式中：——可靠系数，取1.3~1.5。——测量设备百分比误差。——额定电流。——直流系统的最大过负荷倍数。k_set的整定考虑躲过最大可能运行方式的换相失败时，测量回路产生的最大不平衡电流，可由式（79）计算：