干式變壓器保護(hù)措施分析(1)作者：匿名2010/12/29 11:53:02

頻道：關(guān)鍵詞：摘要：分析了換流干式變壓器的特點(diǎn)以及特高壓直流輸電的各種工況對(duì)換流干式變壓器保護(hù)的影響。提出了換流干式變壓器保護(hù)的總體設(shè)計(jì)思路。

0簡(jiǎn)介

超高壓直流輸電以其先特的優(yōu)勢(shì)得到了廣泛的應(yīng)用。這些優(yōu)點(diǎn)包括：不需要考慮穩(wěn)定性；線路故障恢復(fù)能力強(qiáng)；調(diào)節(jié)有利于交流系統(tǒng)的穩(wěn)定；降低互聯(lián)交流系統(tǒng)的短路容量；投資超過一定距離更經(jīng)濟(jì)。換流干式變壓器是DC輸電系統(tǒng)中不可缺少的重要設(shè)備。可提供相位差30的12脈沖交流電壓，減少交流側(cè)諧波電流。作為交流系統(tǒng)和DC系統(tǒng)之間的電氣隔離，它提供了閥門的換向電抗；交流電壓可以通過變換器干式變壓器在很寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，從而使DC系統(tǒng)能夠在較佳狀態(tài)下運(yùn)行。

1換流干式變壓器的特性

1.1短路阻抗DC傳動(dòng)中閥門的換向過程實(shí)際上是兩相短路。為了將換流過程中的電流限制在一定范圍內(nèi)，換流干式變壓器的短路阻抗大于一般干式變壓器的短路阻抗。如果短路阻抗過大，當(dāng)換流干式變壓器二次側(cè)發(fā)生故障時(shí)，換流干式變壓器的短路電流會(huì)小于普通干式變壓器，因此在這方面要考慮保護(hù)配置和整定。

1.2 DC偏置當(dāng)DC系統(tǒng)使用大地回線時(shí)，在雙極不平衡運(yùn)行、單極大地回線模式等一些運(yùn)行條件下，會(huì)有DC電流流入大地。這會(huì)改變地電位，使DC電流流入干式變壓器的一次繞組，從而引起變換器干式變壓器的DC偏置和工作點(diǎn)偏差。如果DC電流過大，換流干式變壓器鐵芯會(huì)飽和，損耗和溫升也會(huì)增加。因此，在這種情況下，有必要配置相應(yīng)的保護(hù)，以防止對(duì)換相干式變壓器的損壞。

1.3諧波由于變頻器的非線性，交流和DC系統(tǒng)中會(huì)出現(xiàn)諧波電壓和電流。對(duì)于換流干式變壓器，將主要流動(dòng)特征諧波電流，即P * N個(gè)一次諧波電流(P為脈沖數(shù)，N為任意正整數(shù))。在運(yùn)行中，諧波電流會(huì)增加換流干式變壓器的損耗和溫升，產(chǎn)生局部過熱，發(fā)出高頻噪聲，使交流電網(wǎng)中的發(fā)電機(jī)和電容器過熱，對(duì)通信設(shè)備造成干擾。應(yīng)考慮這些諧波電流，以免影響保護(hù)裝置。

1.4調(diào)壓分接頭為了使DC系統(tǒng)在較佳工況下運(yùn)行，減少交流系統(tǒng)電壓擾動(dòng)對(duì)DC系統(tǒng)的影響，換流干式變壓器具有廣泛的分接頭調(diào)壓功能。如三峽至常州工程三峽側(cè)換流干式變壓器的換班幅度為25/-5，每班調(diào)整幅度為1.25%。因此，在保護(hù)設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮抽頭調(diào)整的影響，如正常運(yùn)行時(shí)比值的變化。

1.5系統(tǒng)特殊運(yùn)行條件由于DC控制系統(tǒng)的特殊規(guī)定，換流干式變壓器的運(yùn)行條件和故障與普通干式變壓器不同。這些差異主要包括以下幾點(diǎn)：

1 . 5 . 1 DC系統(tǒng)故障相當(dāng)于換流干式變壓器外部故障，短路電流一般不會(huì)太大。對(duì)于整流器側(cè)，通過換流變壓器的電流將增加，但是由于DC控制和保護(hù)系統(tǒng)的快速動(dòng)作，它將很快減少。對(duì)于逆變器側(cè)，DC系統(tǒng)的故障將導(dǎo)致DC電流不能傳輸?shù)浇涣鱾?cè)，但會(huì)降低穿越電流。 #p#分頁標(biāo)題#e#

1.5.2對(duì)于換流干式變壓器保護(hù)，由DC系統(tǒng)引起的較嚴(yán)重的區(qū)域外故障是整流器sid處的閥短路故障

1.5.3當(dāng)轉(zhuǎn)換器干式變壓器發(fā)生故障時(shí)，DC系統(tǒng)通常不提供短路電流。這是由DC控制系統(tǒng)的作用造成的。在整流側(cè)，功率從交流側(cè)轉(zhuǎn)換到DC側(cè)，變流器干式變壓器的故障只會(huì)停止這種轉(zhuǎn)換，而不會(huì)使功率反向，所以DC側(cè)不會(huì)提供短路電流；在逆變器側(cè)，當(dāng)故障換向可以正常執(zhí)行時(shí)，由于DC系統(tǒng)的恒流控制特性，DC側(cè)將不提供額外的短路電流。如果故障嚴(yán)重，則無法換相(交流電壓會(huì)降低)，DC側(cè)不會(huì)提供短路電流。

1.5.4由于DC控制系統(tǒng)的快速調(diào)整，在必要時(shí)，電力傳輸可以從一個(gè)方向快速反向到另一個(gè)方向，對(duì)于換流干式變壓器，將會(huì)出現(xiàn)電力流動(dòng)的快速反向。

1.5.5當(dāng)換流干式變壓器保護(hù)區(qū)發(fā)生接地故障時(shí)，實(shí)際上是造成閥門短路。由于閥門的單側(cè)導(dǎo)通，故障電流的半周電流大，半周電流小，導(dǎo)致差動(dòng)電流中出現(xiàn)二次諧波。