直流架空线路发生故障时，从故障电流的特征而论，短路故障的过程可以分为行波、暂态和稳态三个阶段。
（1）初始行波阶段
故障后，线路电容通过线路阻抗放电，沿线路的电场和磁场所储存的能量相互转化形成故障电流行波和相应的电压行波。其中电流行波幅值取决于线路波阻抗和故障前瞬间故障点的直流电压值。线路对地故障点弧道电流为两侧流向故障点的行波电流之和，此电流在行波第一次反射或折射之前，不受两端换流站控制系统的控制。
（2）暂态阶段
经过初始行波的来回反向和折射后，故障电流转入暂态阶段。直流线路故障电流主要分量有：带有脉动而且幅值有变化的直流分量（强迫分量）和由直流主回路参数所决定的暂态振荡分量（自由分量）。在此阶段，控制系统中定电流控制开始起到较显著的作用，整流侧和逆变侧分别调节使滞后触发角增大，抑制了线路两端流向故障点的电流。
（3）稳态阶段
最终，故障电流进入稳态，两侧故障电流提供的故障电流稳态值被控制到等于各自定电流控制的整定值，两侧流入故障点的电流方向相反，故障点电流为两者之差，即为电流裕额△Id。
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