下列符号适用于本文件。

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Udim：考虑直流电压、电流和α、角的测量容差，全部有载分节头调节范围内，换流变感性压降的 制造误差，以及换流变分接头调节一档的电压和电流偏差的Udio最大值 Us：交流系统的最高电压 Uvo：换流变压器阀侧相对相空载电压（不包括谐波电压） α：延迟角，标准也用作触发角 ：超前角 ：关断角（熄弧角） 山：换相角（重叠角）

行业分类标准5.1换流站主回路接线及避雷器布置

土1100kV直流输电系统的每极由550kV的两组十二脉动换流单元串联构成。图1a)给出了±1100 换流站单极典型主回路接线（对于换流站受端采用分层接入形式，典型接线见附录A.1）。图1a)中的 流滤波器和直流滤波器典型接线分别如图1b)和图1c)所示。表1列出了图1中一些图形符号说明。

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c）直流滤波器典型主接线图

图11100kV换流站单极典型主接线图 表1图形符号说明

图1土1100kV换流站单极典型主接线图 表1图形符号说明

5.1.2 避雷器布置

5.1.2.1±1100kV直流输电工程换流站避雷器配置的基本原则： 在交流侧产生的过电压，应尽可能用交流侧的避雷器加以限制。 在直流侧产生的过电压，应由直流线路避雷器、直流母线避雷器和中性母线避雷器等加以限制。 C 关键部件应由与该部件紧靠的避雷器保护。如阀、交流和直流滤波器的部件等，应分别由各自 的避雷器保护。 d） 换流变压器阀侧绕组的保护，一般由保护其它设备的儿种避雷器串联来实现，高端换流变阀侧 绕组也可考虑由紧靠的避雷器直接保护。 e 为满足通流能力和限制过电压的要求，某些避雷器可采用多柱并联结构，也可采用多支避雷器 并联分散布置的接线，如中性母线避雷器等。 5.1.2.2±1100kV换流站单极交流侧和直流侧可能的避雷器类型和布置见图1，表2列出了各类型避雷器 将号说明，避雷器的功能及要求见5.4。图1中单极交、直流设备均由紧靠的避雷器直接保护，可根据 设备的过电压耐受能力及避雷器串联对该设备的过电压保护情况，省去某类型避雷器。也可根据被保护 设备与避雷器之间距离对限制雷电过电压的影响，增加某类型避雷器。

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5.2换流站的持续运行电压

5.2.1不同位置持续运行电压的波形

换流站不同位置持续运行电压的电压值和波形特征如下： ±1100kV特高压直流系统电压为：额定电压为1100kV，稳态运行最高电压为1122kV。 特高压直流输电系统的持续运行电压不同于交流系统。它不只是单一的工频电压，而是直流电 压、基频电压、谐波电压和高频瞬态电压的合成，且因位置的不同而不同。其中典型的如直流 线路承受的电压基本上是直流波形，直流阀在晶闸管关断时是正弦电压叠加换相过冲瞬态电压 晶闸管导通时电压为零，桥中点（71和72）和直流母线（92）承受的是直流分量叠加脉动电压 （如图2所示）。图2给出了直流阀、桥中点和直流母线的持续运行电压波动过程，从图中可以 看出，每一次换相均会在直流电压上产生一个较高的尖峰，该尖峰由换相过冲产生，通常PCOV 在取值时要考虑换相过冲，而CCOV则不需要考虑换相过冲。图3和图4给出了图1中不同点对 地或对另一点的持续运行电压的仿真计算波形 特高压直流系统的运行电压对正常绝缘的电气设备一般是没有危险的，但在选择避雷器参数时 起着重要作用。这是由于不同波形的运行电压对避雷器产生的应力不同，使其避雷器的老化特 性不一样，因此，在选择避雷器参考电压的方法要根据波形的不同而异，这对于有效地限制过 电压水平和降低设备的冲击绝缘水平是非常有利的。

a）阀（V）b）桥中点（A=Uin）

TZIZTZTZZ UpcoyUcoy

α一延迟角；μ一换相角；T一基波周期；Ucco峰值持续运行电压： cov—带换相过冲的持续运行电压；U.im—最大理想空载直流电压；A一理想空载Uco 图2阀、桥和直流母线的持续运行电压（整流运行：α+μ=34°，6脉动波形）

基波周期： 峰值持续运行电压： Jpcov—带换相过冲的持续运行电压；U.im—最大理想空载直流电压；A一理想空载Uco 图2阀、桥和直流母线的持续运行电压（整流运行：α+μ=34°，6脉动波形）

注1：自上而下：500kV交流母线线电压和相电压[4]、换流变阀侧高压端Y绕组[52]和D绕组端子[62]电压、 侧低压端Y绕组[51]和D绕组[61]端子电压】。 注2：左列为整流站电压波形，右列为逆变站电压波形

工况时整流站与逆变站交流母线和各换流变阀侧运

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注1：自上而下：直流阀项电压[92]、直流极线电压[10]、上组六脉动桥间电压[72]十二脉动桥间[91]电压、下组 间[71]电压、中性母线阀侧[81]电压； 注2：左列为整流站电压波形，右列为逆变站电压波形。

5.2.2阀避雷器的PCOV和CCOV

图4双极额定工况时整流与逆变站直流侧各点运行电压波形

2.2.1直流避雷器承受的持续运行电压是直流电压、基频电压、谐波电压和高频瞬态电压（换相过 ）的叠加。 2.2.2阀的关断产生的电压过冲叠加在换相电压上，增加了换流变阀侧绕组的电压，在阀关断时，特 增加了阀及阅避需器两端的电压

谐波电压和高频瞬态电压（换相过 冲）的叠加。 5.2.2.2阀的关断产生的电压过冲叠加在换相电压上，增加了换流变阀侧绕组的电压，在阀关断时，特 别增加了阀及阀避雷器两端的电压。 5.2.2.3换相过冲的幅值由以下因素决定： a） 晶闸管的固有特性（特别是反向恢复性特性）； b 单阀中串联连接晶闸管串反向恢复时的电位分布； C) 单个晶闸管级的阻尼电阻和电容器； d 在阀和换流回路中的各种杂散电容和电感： e) 触发角与换相角； 阀关断时刻的换相电压， 5.2.2.4可按阀塔的布置和晶闸管参数建立高频暂态模型计算空载时各类型避雷器的PCOV，也可根据 经验选择PCOV与CCOV的比值。应特别注意换流器以大的触发角运行时的过冲量，以及阀避雷器和直 流侧其它避雷器对于换相过冲的能量吸收

5.3过电压类型和来源

5.3.1交流侧的暂时和缓波前（操作）过电压

高压直流换流站交流侧的过电压保护和绝缘 向到阀的绝缘配合。缓波前（操作）过电压 和暂时过电压是由交流网络故障和操作引起的。缓波前（操作）过电压最高幅值一般仅持续半个周波，

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吉果。电网结松是影交流 对于弱交流电网，包括变压器饱利 。当换流站交流出线较少时，换流站可能暂时 瓜立出来。此时，由于换流站受交流滤波器 （或电容器组）和仍连在一起的旋转电机的相互影响，可 产生高的过电压，对此应予专门研究。在选择换流站的交流避雷器时，应考虑到该站交流侧原有的避 器，避免原有避雷器在缓波前和暂时过电压下过载

.1.2线路合闸和重合

当交流线路合闸或故障后单相重合闸时，在线路的开路端会产生高的过电压，线路首端过电压较低。 因此，换流站交流母线上的过电压较低， 过电压的幅值与电网结构、参数、断路器特性等有关。对于实 际工程，应根据具体情况并考虑可能出现的不利因素进行研究。

交流滤波器和电容器组的

接在换流站交流母线上的滤波器和电容器组合闸时将产生过电压，电容器上的残余电压将使合闸时 的过电压幅值增高。可采用选相合闸断路器等措施限制此类过电压。系统容量较小时，系统参数与滤波 器或电容器组参数可能满足谐振条件，对此应仔细研究，在运行中予以避免。

5.3.1.4投换流变压器时的饱和过电压

变压器励磁涌流中含有多个奇次谐波分量 而励磁电感也会按电源频率的偶数倍作周期性的变化， 如果在低阻尼的网络中满足一个或几个谐波的谐振条件，就会在电网中产生幅值较高的谐振过电压。换 流站交流滤波器和电容器组的存在，使得投换流变压器时容易达到2～4次谐波谐振的条件，在不利的电 网条件下，谐振过电压幅值可达1.6倍左右。因为此种过电压持续时间可长达数秒钟，会使避雷器吸收 的能量达到很大数值。

5.3.1.5用负荷引起的过电压

由于取后一条父流线路或换流变压 断路器跳里）或直流伐团锁弓引起的 电负荷或大的功率变化，将引起暂时过电压。过电压幅值主要取决于换流站控制策略、无功功率补偿容 量和系统的短路容量等。如逆变站交流侧甩掉全部负荷，而交流母线仍保留有滤波器和电容器组且换流 器未闭锁时，产生较高的过电压。此外，甩负荷时的暂时过电压可能导致变压器饱和，在不利的电网条 件下会产生谐振使过电压幅值增大。由于甩负荷过电压直接影响阀的绝缘配合，在过电压计算时，应予 考虑。甩负荷引起的工频过电压应限制在1.31.4倍以下，持续时间限制在1s以内

在换流站交流线路上发生单相或多相接地故障，当故障切除后电压恢复时，像投变压器时一样变 器可能饱和。因变压器中存在残磁（其大小取决于故障时刻），在电网接线条件不利的情况下，谐振 电压幅值可能比投入变压器时高，但其衰减比投变压器时快。

5.3.2直流侧暂时和缓波前（操作）过电压

5. 3. 2. 1直流运行方式

5.3.2.2由交流侧产生的过电压

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英流变压器按变比传递至 侧，作用在运行阀桥的阀和阀避 联联接，在阀侧产生对地附加过电压。对地 加过电压仅在换流器运行时才产生，阀避雷器能有效地限制此过电压

5.3.2.3由直流侧产生的过电压

直流侧产生过电压的主要原因： 极对地故障：在站内平波电抗器外侧或在直流线路上发生极对地故障时，在故障极和健全极上 都将引起过电压。在故障极主要是中性母线和直流滤波器电抗器受到过电压作用：双极直流线 路中一极故障时，在健全极上将产生感应过电压，其幅值与故障位置、线路长度、线路参数和 线路端部阻抗等有关，一般线路中部过电压较高，线路两端过电压较低。 直流侧操作：直流侧操作主要是在单极运行时的接线方式转换操作，转换过程中产生的暂态过 电压主要作用在中性母线和直流滤波器的电抗器上。最大过电压出现在单极大地回线运行方式 向金属回线方式转换过程中，转换电流愈大，过电压幅值愈高。这种过电压受金属回路转换断 路器的并联避雷器和中性母线避雷器的限制

流阀桥产生的过电压原因及特征如下： a）在直流侧产生的附加交流电压。当换流器控制或阀开通故障时，如阀开通不良、换相失败和控 制脉冲完全丢失等，将在直流侧产生附加的交流电压，且主要是工频交流电压。当交流电网发 生不对称故障时，在直流侧将产生附加的二次谐波的交流电压。当直流侧的谐振频率接近基频， 二次或三次谐波时，由于放大作用，有产生高幅值过电压的危险。一般应通过选择主回路参数 来避免谐振条件。 6 一个换流器的控制脉冲丢失。如果换流器（特别是逆变侧）所有阀的控制脉冲丢失，或者是由 于换流器控制系统故障而导致，或由于专门的保护动作闭锁了所有的阀，但只要每个6脉动桥 中形成旁通对的两个阀没有解锁，则在直流母线上可能出现高的过电压。由于没有新的阀开通 同一个交流相间电压将直接加到直流侧，直至电流中断，若直流侧谐振频率接近工频，在直流 线路上可能会产生严重的基频交流电压振荡。由于直流闭锁而甩负荷，还应考虑交流系统电压 的升高。通过换流站间通信，在逆变器闭锁时关断整流器可以降低过电压。在装有旁路断路器 （参见图1）的高压直流换流站，合上这些断路器也是一种可能的保护措施。当一个换流器中 的控制脉冲全部丢失，也可能只导致一个换相组中的电流中断，而在该阀组的两端将导致严重 的过电压。 C 接地故障和短路。接地故障和短路会产生陡波前过电压。由于故障的位置不同，这种过电压会 作用于换流器内绝缘的不同部位。这些过电压类似于由雷电冲击引起的过电压。换流桥内部发 生接地故障时也会产生持续时间较长的过电压，例如，阀桥和换流变压器之间的接地故障产生 的操作过电压会加在阀、阀避雷器和中性母线绝缘上。换流器端子间一般不会发生短路，但是 开通旁通对或闭合旁路断路器类似于端子间的短路，尤其是在换流器单元串联联接的情况下， 跨在一个换流器单元上的旁路断路器合闸会在其余的换流器单元上产生过电压， d 逆变侧交流系统甩负荷（最后一台断路器 逆变侧交流系统甩负荷是指逆变站交流出线全 部失去的情况，也有称为最后一个断路器跳闸或失去最后一条线路，分为本站（逆变站）和线 量无功补偿设备不能立即切除，如果直流系统未能及时闭锁，直流系统将继续向其充电，因此 会引起严重的暂时过电压，直流输送容量越多、无功补偿容量就越大，暂态过电压幅值就越高： 另外，甩负荷时的暂时过电压会使换流变压器饱和，在不利条件下亦可能与交流滤波器产生谐 振过电压，最严重情况可按双极额定功率、整流站和逆变站交流滤波器全部投入考虑，

5.3.3快波前、陡波前过电压和直击雷过电压

5.3.3快波前、陡波前过电压和直击雷过电压

5.3.3.1快波前过电压

5.3.3.1.1高压直流换流站的不同区域应该使用不同的方法评估快波前和陡波前过电压。这些区

b）从直流线路到平波电抗器线路端的直流场区域； c）从换流变的阀侧到平波电抗器的阀侧的换流器区域。 5.3.3.1.2换流站雷电过电压主要来源于接入交流开关场和直流开关场进线的雷电侵入波和换流站的直 击雷，主要特征如下： a 交流开关场的出线较多，并接有多组交流滤波器、电容器和PLC等设备；且线路入口、换流 变侧和滤波器母线均装有避雷器，对雷电侵入波过电压有衰减和抑制作用。 b）±1100kV直流线路进线段杆塔高度和工作电压较高，雷电反击或绕击侵入波过电压一般高于 ±500kV和±800kV换流站。但是直流开关场接有直流滤波器、PLC和平波电抗器等阻尼雷电 波的设备及直流极母线、金属回线、接地极线、和中性母线等多组避雷器，雷电过电压可限制 在一个合理的水平。 C 阀厅交流侧有换流变压器，直流侧有极线及中性母线平波电抗器对雷电波的屏蔽，通过换流变 线圈之间和平波电抗器匝间电容传递到阀厅的雷电侵入波幅值很低，波形类似于缓波前过电压 因此可作为缓波前过电压进行绝缘配合。 d 雷电侵入波计算主要考虑换流站可能出现的最少线路和设备运行方式下雷电反击或绕击交直 流线路2km进线段 由于大部分雷电的极性为负极性，±1100kV的直流工作电压使得大部分雷电绕击和反击发生在 正极性线路。绕击也可能发生在负极性线路，与工作电压叠加，过电压要高得多。据统计我国 ±500kV和±800kV直流线路雷击跳闸的主要原因是绕击跳闸，因此应尽可能减小2km距离内 ±1100kV进线段杆塔的保护角，甚至采用负保护角，降低绕击电流的幅值。 中性母线雷电侵入波过电压来自金属回线或接地极线路，极线雷电侵入波过电压经直流滤波器 也会耦合到中性母线。由于接地极线路为低电压等级线路，线路耐雷水平较低，雷电侵入波过 电压幅值相对较低，在中性母线上产生的雷电过电压较低；而直流极线路绝缘水平较高，雷电 侵入波过电压幅值也相对较高，而中性母线设备的雷电冲击绝缘水平相对较低，对中性母线设 备威胁较大，因此中性母线雷电侵入波过电压主要考虑来自金属回线和极线。单极负极性金属 回线方式运行时，大部分反击和绕击都发生在金属回线 g）交、直流滤波器高端发生对地短路故障，滤波器电容瞬时放电在滤波器内部元件和中性母线上 会产生快波前过电压，

5.3.3.2陡波前过电压

高电位换流变Y线圈伐微套 容将通过阀和阀避雷器放电，在阀和阀避雷器两端产生陡波前过电压。波前时间一般为0.5μs到1.0μs， 寺续时间到10uS。计算陡波前过电压的模型需考虑极顶直流母线对地之间的分布电容和母线电感、穿墙 套管电容，换流变套管对地电容、引线电感和阀的均压电容，它与阀厅的结构和设备的布置等因素有关， 阀避雷器模型需采用陡波前模型

5.3.3.3直击雷过电压

换流站交、直流场装有大量的避雷 十和避雷线防护直击雷，一般规定屏蔽概率为99.99%，也可 用10kA直击雷电流对换流站雷电过电压保护进行校核

5.4换流站过电压研究方法

±1100kV特高压换流站过电压的研究有以下步骤： 第1步：确定避雷器的布置； 第2步：仿真计算避雷器的最大运行电压的幅值和波形，选择避雷器的参数和相应的避雷器伏 安曲线： 第3步：仿真计算各种操作和故障下的操作（缓波前）过电压，确定通过避雷器的最大电流和 能量。如有必要，对避雷器的布置和参数进行调整，重复第1步和第2步； 1 第4步：进行快波前（雷电侵入波）过电压和直击雷过电压研究，校核避雷器的安装位置、数 量和参数：

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e） 第5步：基于上述研究结果，确定避雷器配合电流、保护水平和能量的要求，配合电流应大于 过电压研究计算出的避雷器最大电流； 第6步：确定不同位置的最大代表性过电压和设备的额定耐受电压。

5. 4. 2 计算方法

5. 4. 2 计算方法

5.5 避雷器的功能及要求

.5.1避雷器参数的选择

避雷器参数的选择一般遵循下列原则： a 确定避雷器持续运行电压的幅值和波形，并考虑严酷工况下的运行电压叠加谐波和高频分量 包括CCOV和PCOV；当直流线路较长时，要考虑整流站和逆变站避雷器运行电压幅值的差 异。 6) 根据避雷器在不同波形下的老化特性和耐受动作负载能力，确定避雷器的荷电率和参考电压 C 通过过电压仿真计算研究，确定避雷器在操作冲击下的配合电流，从而确定避雷器的操作、雷 电和陡波前保护水平。 通过过电压仿真计算研究，确定避雷器的吸收能量及并联柱数。 ±1100kV换流站内避雷器的典型参数可参见附录A中的表A.1。

5.5.2交流侧避雷器

5.5.2.1交流母线避雷器（A）

地故障清除和随后的恢复及逆变站失去交流 源，其中包括变压

5.5.2.2交流滤波器避雷器(Fac1、Fac2、Fac3）

文流滤波器避雷器用于保护交流滤波器内部元件。： 雷器持续运行电压由工频电压和滤波器支路谐波电压叠加组成。滤波器避雷器应考虑滤波器母线对地 故障期间的滤波器电容放电和在交流母线的缓波前加暂时过电压。后者确定SIPL的要求，而前者确定 IPL和放电能量要求。在某些情况时，低频谐振或交流系统接地故障期间非对称低次非特征谐波可导 致该避雷器高的放电能量

5.5.3直流侧避雷器

5.5.3.1换流变压器阀侧避雷器（A2)

Y统组高压端，为可选择的避雷器。快定A2避雷器 保护水平和能量的主要故障是逆变站失去交流电源

5.5.3.2阀避雷器（V1、V2、V3）

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2.1阀避雷器装于阀的端子间直接保护阀组， 避雷器按能量大小可分为V1、V2、和V3型。阀避雷器持 于正弦波段组成。不考虑换相过冲的持续运行电压幅值（CCOV）和U的关系如公式（1)：

CCOV=元/×Udim=V2×Uvo 5.5.3.2.2确定避雷器的参考电压时，应考虑包括换相过冲持续运行电压峰值（PCOV）。换相过冲 小取决于触发角α，应特别注意换流器以大的触发角运行时的过冲量。确定阀避雷器保护水平和能量 最主要故障是：在换流变与最高电位换相组之间接地故障，清除一个靠近HVDC换流站的交流接地故 和仅在一个换相组中的电流熄灭

CCOV ="/×Uaim = V2 ×Uyo

保护高端两个6脉动换流桥间的直流母线，同时与阀避雷器（V3）串联保护高端换流变压器阀例 绕组。当阀导通时保护直流极母线设备；M2避雷器装于阀厅内。运行电压类似于桥避雷器或换流器 元避雷器运行电压加上在接地极引线上的压降。确定M2避雷器保护水平和能量的最主要故障是：6脉 换流桥电流熄灭和换流站屏蔽失败。

低端12脉动换流单元6脉动换流桥避雷器（M

保护低端两个6脉动换 流变卡器阀 绕组。运行电压类似于桥避雷器或换流 电压加上在接地极引线上的压降。确定M1 雷器保护水平和能量的最主要故障是 流站屏蔽失败

5.5.3.5直流极母线避雷器（CBH）

5.5.3.6直流母线中点避雷器（CBL)

用于保护高、低端两组12脉动 V2型避雷器事联保护上组换流 压器阀侧<绕组，当低端12脉动换流单元单独运行时， 保护低端12脉动换流单元。确定直流母线中点 雷器保护水平和能量的最主要故障是：高端十 脉动换流单元旁通断路器合闸或旁通对投入、下组十 脉动换流单元单独运行时直流极母线的操

5.5.3.7直流线路避雷器(DB、DL)

装子平波电抗器线路测和直流滤波器两测 行电压几乎是纯直流电压，电压的幅值取决于换流器、分接头控制器。直流线路避雷器保护水平和能 决定于雷电过电压和极线接地故障。

5.5.3.8中性母线避雷器

阀与中性母线平波电抗器阀侧避雷器（E1、E1H）。E1避雷器的伏安曲线高于E1H，装在阀 的底部，主要用于雷电侵入波和接地故障下的陡波保护。E1H（高能量）避雷器用于保护阀的 底部设备并与V3型避雷器串联保护低端换流变压器阀侧△绕组。E1H和E1避雷器的最大 CCOV和PCOV电压为中性母线平波电抗器最大的谐波电压峰值与中性母线直流电压之和。 E1H型避雷器为高能量避雷器，由多个避雷器并联，装在阀厅外，在制造和出厂试验时需保 证多个并联的避雷器特性一致。 b 中性母线平波电抗器线路侧避雷器（E2）。E2避雷器主要用于中性母线的雷电侵入波保护， 并用于吸收双极和单极运行方式下线路或阀厅内接地故障下的操作冲击能量。E2避雷器伏安 特性曲线低于EL和EM避雷器。E2为高能量避雷器，由多个避雷器并联，在制造和出厂试 验时需保证多个并联的避雷器特性一致。

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金属回线避雷器（EM）。安装在金属回线回路上，主要用于来自金属回线的雷电侵入波保护。 可根据雷电侵入波计算结果确定EM的数量和安装位置。 ? 接地极线避雷器（EL）。安装在接地极线路上，主要用于来自接地极线路的雷电侵入波保护。 持续运行电压为流经接地极线路直流电流产生的压降。其伏安特性曲线高于E2H

直流滤波器避雷器用于保护直流滤波器低压侧元件。直流滤波器避雷器持续运行电压由滤波器支路 谐波电压和中性母线直流电压叠加组成。滤波器避雷器的操作保护水平由极线缓波前过电压或投切直流 虑波器操作过电压确定。在离直流滤波器不同距离下的极线接地故障可能在低压元件上产生较高的过电 玉，可用于校核各低压元件并联避雷器的SIPL。滤波器避雷器的LIPL和放电能量由直流母线接地故障 期间的滤波器高压电容放电确定。极线雷电侵入波耦合到各低压元件的过电压可用于校核避雷器的 LIPL

5.6其他过电压保护措施

5.6.1配备晶闸管保护触发功能

前和陡波前过电压时，阀组内串联的晶闸管因严重的非线性电压分布导致个别晶闸管击穿，通过保护性 触发晶闸管免受正向过电压损坏， 5.6.1.2阀避雷器保护水平与保护触发水平的配合有两种不同方案。第一种方案，阀避雷器限制阀正向 及反向出现的过电压，设置阀保护性触发水平高于避雷器保护水平。第二种方案，避雷器限制阀反向过 电压，保护触发水平设置为阀避雷器保护水平的90%~95%作为主要的正向过电压保护。第二种方案仅 用于晶闸管的反向耐受电压高于晶闸管正向耐受电压的情况。这样通常使阀的晶闸管级的个数少于第 方案，带来成本的减少和换流器效率的提高。 5.6.1.3交流系统接地故障清除产生的操作过电压会按换流变变比传递到阀侧。整流站的阀在工频周期 内承受正向阻断电压的时间很短，承受正向操作过电压的可能性比逆变站的阀要小得多。即使发生保护 生触发，直流系统将很快恢复。 5.6.1.4逆变站的阀在工频周期内承受正向阻断电压的时间较长，正向操作过电压引起保护性触发的可 能性相对较大。如果某个阀因保护性触发而提前导通，则可能导致逆变站换相失败，且故障清除后的恢 复时间将可能延长 5.6.1.5选择保护触发水平的原则是清除交流系统故障不会引起逆变站的阀保护性触发。因此应以故障

5. 6. 2 换流变断路器配合闸电阻

换变断路器配合电电阻限制台 的谐波电流注入交流滤波器，导致低压侧内部元件过载。交流滤波器组和电容器组的断路器配合闸电阻 制合闸涌流，降低投切操作对系统的扰动。±1100kV直流系统大组滤波器的容量比土800kV和±500kV 直流系统大，滤波器大组断路器需开断很大的容性电流，当换流站双极闭锁甩负荷后产生的工频过电压 下，要求大组断路器紧急开断更大的容性电流。断路器装分闸电阻，可提高大组断路器切除容性电流的 能力。也可在保护上规定工频过电压下先切小组后切大组滤波器，

交流滤波器和电容器断路器装合闸电阻或分闸电阻

交流滤波器组和电容器组的断路器配合闸电阻限制合闸涌流，降低投切操作对系统的扰动。 100kV直流系统大组滤波器的容量比土800kV和±500kV直流系统大，滤波器大组断路器需开断很大的 性电流，当换流站双极闭锁甩负荷后产生的工频过电压下，要求大组断路器紧急开断更大的容性电流 路器装分闸电阻，可提高大组断路器切除容性电流的能力。也可在保护上规定工频过电压下先切小组 切大组滤波器。

波器隔离开关装分、合闸电阻或低压侧装带投切电

Q/GDW119092018

合闸电阻，是降低合闸时涌流利 在直流滤波器高压电容器低压侧串接带旁 高压隔离开关配合操作。高压隔离升 投入或切除操作时，先投入低压侧 由电阻的旁路隔离开关短接电阻

安全生产标准5.7快波前（雷电）过电压保护措施

快波前（雷电）过电压的保护措施如下： a） 直击雷保护措施：换流站直击雷保护主要采用避雷线和避雷针。避雷针和避雷线的防雷原理和 设计方法与特高压交流变电站相同。 6） 雷电侵入波保护措施：换流站雷电侵入波过电压保护措施主要为避雷器，避雷器的安装位置应 尽量紧靠被保护的设备，并通过数值计算加以校验确定，其绝缘裕度一般不低于15%～20%， 阀绝缘裕度一般不低于10%。 C） 直流系统运行方式较多，对于单极金属返回运行方式，当雷电侵入波来自返回的直流输电线路 时，由于直流输电线路杆塔和耐雷水平较高，雷电侵入波幅值也较高，当此雷电侵入波传递到 直流场的中性母线上时，会在中性母线上产生较高的雷电过电压，而中性母线的绝缘水平往往 设计较低。所以，在中性母线的防雷设计时应特别考虑单极金属返回运行方式下的雷电侵入波 过电压保护。 d 由于大部分雷电的极性为负极性，换流站双极运行时，±1100kV的直流工作电压使得大部分 雷击发生在正极性线路。直流线路的雷电侵入波主要由绕击产生，因此，应尽可能减小2km 距离内进线段杆塔的保护角，宜采用负保护角，降低绕击电流的幅值

6直流线路和接地极线路过电压保护

6.1直流线路过电压保护

6.1.1直流线路缓波前（操作)过电压保护

6.1.1.1直流输电线路上的缓波前（操作）和暂时过电压主要来源于两部分，一是换流站操作或故障在 直流极母线上产生的过电压传递到直流线路上：二是直流线路发生单极接地故障在直流线路健全极上产 生的过电压。 6.1.1.2换流站（包括交流侧和直流侧）操作或故障在直流极线上产生的缓波前（操作）过电压是由换 流站直流极母线DB避雷器和线路入口处DL型避雷器抑制 人孔标准，一般远低于D型避雷器的保护水平，也低 于单极接地故障在健全极线路上产生的过电压。 6.1.1.3直流线路发生接地故障的原因主要有：线路雷击、污移、覆冰、外力等诸多因素，是发生频率 较高的故障。在直流系统在双极运行方式下，当一极发生接地故障时，会通过两极间的耦合和行波在线 路两端的折反射，在健全极上产生缓波前（操作）过电压。 6.1.1.4单极接地故障在健全极线路产生的缓波前过电压的大小及沿线分布与线路长度和参数、线路端 部阻抗（直流滤波器和平波电抗器的参数）、故障位置、杆塔接地电阻、弧道电阻、直流运行电压、电 流充和两端调节器的动态特性等多种因素有关。健全极过电压的大小及沿线分布有以下特征： 单极接地故障在健全极产生的过电压由静电感应和电磁感应两部分组成，静电感应过电压大小 与接地电阻的大小反相关，需综合考虑弧道电阻和多个杆塔经架空地线并联接地电阻的影响。 电磁感应过电压大小与直流滤波器主电容大小正相关。线路参数影响了正序和零序模量的波阻 抗和波速，对过电压有较大的影响。调节器动态响应和行波保护动作的快慢对最大过电压的影 响一般较小。 b） 沿线路各点单极接地，在健全极线路可产生与故障点位置相关的一系列过电压沿线分布曲线， 接地故障发生在线路中点时，故障点对应的健全极线路上感应过电压最高。健全极线路上过电 压为伞形分布，分布规律为：故障发生点位置与它在健全极沿线产生的最高过电压位置多以线 路中点为轴对称（靠近线路两端附近接地故障除外）。 直流线路单极沿线逐点接地（建议尽可能多选点），在健全极某一位置产生一组大小不同的过 电压数据，可根据该组数据求取该位置的过电压