直流线路发生故障时,一方面可以利用桥阀控制极的控制来快速地限制和消除故障电流:一方面由于定电流调节器的作用,故障电流与交流线路相比要小得多。因此,对直流线路故障的检测不能依靠故障电流大小来判别,而需要通过电流或电压的暂态分量来识别。
目前,世界上广泛采用行波保护作为高压直流线路保护的主保护,它是利用故障瞬间所传递的电流、电压行波来构成超高速的线路保护 。 由于暂态电流、电压行波的幅值和方向皆能准确反映原始的故障特征,同基于工频电气量的传统保护相比,行波保护具有超高速及高可靠性的动作性能,且其保护性能不受电流互感器饱和,系统振荡和长线分布电容等的影响。
另一方面,相比于交流系统,在直流系统中行波保护具有更明显的优越性。首先,在交流系统中,如果在电压过零时刻(初相角为0")发生故障,则故障线路上没有故障行波出现,保护存在动作死区;直流系统中不存在电压相角,则无此缺点。 其次, 交流系统中电压, 电流行波的传输受母线结构变化的影响,并且需要区分故障点传播的行波和各母线的反射波以及透射波,难度较大; 由于高压直流线路结构简单, 也不存在上述问题。
行波保护动作时,将起动直流线路故障恢复顺序控制 (整流侧),即按预先设定的次数, 按一定的去游离时间全压起动或降压起动故障的直流极; 若经重起动后仍不成功,将闭锁两端阀组。