关于变压器的保护措施分析

关于变压器的保护措施分析

0引言

超高压直流输电由于其特有的优点，越来越广范的得到应用。这些优点包括：不须考虑稳定问题；线路故障恢复力量较强；调整作用利于沟通系统的稳定；削减互联沟通系统的短路容量；超过肯定距离建设投资更经济/Economic/等。换流变压器是直流输电系统中必不行少的重要设备。它可以供应相位差为30°的12脉波沟通电压，降低沟通侧谐波电流；作为沟通系统和直流系统的电气隔离，供应阀的换相电抗；通过换流变压器可以在较大范围内调整沟通电压，以使直流系统运行在最优的状态等。

1换流变压器的特点

1.1短路阻抗直流输电中阀的换相过程实际上就是两相短路，为了将换向过程中的电流限制在肯定范围内，换流变压器的短路阻抗要大于一般变压器。短路阻抗过大，会使换流变压器二次侧故障时短路电流较一般变压器小，因此爱护配置与整定要在这方面予以考虑。

1.2直流偏磁当直流系统在使用大地回线的状况下，在一些运行工况下会有直流电流流入大地，如双极不平衡运行，单极大地回线方式等，使地电位发生变化，造成直流电流流入变压器原边绕组，使换流变压器发生直流偏磁，工作点偏移。假如此直流电流过大，会导致换流变压器铁心饱和，同时损耗和温升也将增加。因此，要配置相应的爱护防止这种状况下对换流变压器造成的损坏。

1.3谐波由于换流器的非线性，在沟通和直流系统中将消失谐波电压和电流。对于换流变压器，主要会流过特征谐波电流，即p*n+1次谐波电流（p为脉波数，n为任意正整数）。在运行中，谐波电流会使换流变压器损耗和温升增加，产生局部过热，发出高频噪声，还会使沟通电网中的发电机和电容器过热，对通讯设备产生干扰。这些谐波电流应加以考虑，以免对爱护装置造成影响。

1.4调压分接头为了使直流系统运行在最优的工况，削减沟通系统电压扰动对直流系统的影响，换流变压器都具有较大范围的利用分接头调整电压的功能。例如：三峡到常州工程三峡侧换流变压器档位范围+25/-5，每档调整范围1.25%。因此爱护设计时要考虑分接头调整带来的影响，如正常运行时变比的变化等。

1.5直流系统的特别运行工况由于直流掌握系统的特别调整作用，使换流变压器遇到的运行工况以及故障状况不同于一般变压器。这些不同主要包括以下几点：

1.5.1直流系统的故障相当于换流变压器的区外故障，一般短路电流都不会太大。对于整流侧，穿越换流变的电流会增大，但由于直流掌握爱护系统的快速作用，很快会减小。对于逆变侧，直流系统的故障会造成直流电流无法传变至沟通侧，反而会使穿越电流减小。

1.5.2对于换流变压器爱护来说，直流系统造成的最严酷的区外故障为整流侧的阀短路故障，相当于换流变出口的两相或三相短路故障。但由于直流爱护的干预，实际只会消失半个周波的两相短路。对于逆变侧，由于触发角很大，阀短路时流过换流变压器的电流较整流侧小许多。

1.5.3换流变压器发生区内故障时，直流系统一般不会供应短路电流。这是由直流掌握系统的作用造成的。在整流侧，功率由沟通侧转换至直流侧，换流变压器的故障只会造成这种转换的停止，而不会使功率反向，因此直流侧不会供应短路电流；在逆变侧，当故障稍微换相可以正常进