1.1短路(lù)阻抗直流輸電中閥的換相過程實際上就是兩相短路,為了將換向過程中的電流限製在(zài)一定範圍內,換流變(biàn)壓器的短路阻抗要大於一般變壓器。短(duǎn)路阻抗過大,會(huì)使換流變壓器二次側故(gù)障時短(duǎn)路(lù)電流較一般變壓器小,因此保護配置與整定要在這方麵予以考慮。
1.2直流偏磁當直流係統在使用大地回線的情況下,在一些運行工況(kuàng)下會有直流電流流入大地,如雙極不平衡運行,單極大地回線方(fāng)式等,使(shǐ)地電位(wèi)發生變化,造成直流電流流入變壓器原邊繞(rào)組,使換流變壓器發生直流偏磁,工作點偏移。如果此直流(liú)電流(liú)過大,會導致換(huàn)流變壓器鐵心飽和(hé),同時損耗和溫升也將增加(jiā)。因此,要配置相(xiàng)應(yīng)的保護防止這種情況下對換流變壓器造成的損壞。
1.3諧波由於換流器的非線性,在交流和直流係統中將出現諧波電壓和(hé)電流。對於換流變壓器,主要會流(liú)過特(tè)征諧波(bō)電流,即p*n+1次諧波電流(p為脈波數,n為(wéi)任意正(zhèng)整(zhěng)數)。在運行中,諧波電流會使換流變壓器損耗和溫升增加,產生(shēng)局部(bù)過熱,發出高頻噪聲,還會使交流電網中的(de)發電機和電容器過熱,對通訊設備產(chǎn)生幹擾。這些(xiē)諧波電流應加以考慮,以免對保護裝置造成影響。
1.4調壓分接頭為了使直流係統運行在的工況,減少交流係統電壓擾動對直流係統的影響,換流變壓(yā)器都具有較大範(fàn)圍的利用分接頭調整電壓的功能。例如(rú):三峽到常州(zhōu)工程(chéng)三峽側換流變壓器檔(dàng)位範圍+25/-5,每檔調節範圍1.25%。因此保護設計時要考慮分接頭調整帶來(lái)的影響,如正常運行時變比的變化等。
1.5直流係(xì)統的特殊運行工況由於直流控製係統的特殊調節作用,使換流變壓器遇到的運行工況以及故障情況不同(tóng)於普通變壓(yā)器。這些不同主要包括以下幾點:
1.5.1直流係統的故障相當於換流變壓器的區外故障,一般短路電流都不會太大。對於整流側,穿越換流(liú)變的電流會增大,但由於直流控製保護係統的快速作用,很快會減小。對於逆變側,直流係統的(de)故障會造成直流電流無法傳變至交(jiāo)流側,反而(ér)會使(shǐ)穿越(yuè)電流(liú)減小。
1.5.2對於換(huàn)流變(biàn)壓器保護(hù)來說,直流係統造成(chéng)的嚴酷的區外故障為整(zhěng)流側的(de)閥短(duǎn)路故障,相當(dāng)於換流變出口的兩相或三相短(duǎn)路故障。但由於直流保護的幹預,實際隻會出現半個周波的兩相短路。對於逆變側,由於觸發角很大,閥短路時流過換流變壓器的電流(liú)較整流側小很多。
1.5.3換流變壓器發生區內故障時,直流係統一般不會提供短路電流。這是由直流控(kòng)製係統的作用造成的。在整流側,功率(lǜ)由交流側轉換至直(zhí)流(liú)側,換流變壓器的故障隻會造成這種轉換的停止,而不會使功率反向,因(yīn)此直流(liú)側(cè)不會提供短路(lù)電流;在逆變側,當故障輕(qīng)微換相可以正常進行時,由於直流係統的(de)定電流控製特性,直流側不會提供額外(wài)的短路電流。如果故障(zhàng)嚴重,必然造成換相無法進行(交流電壓降(jiàng)低),直流側更不會(huì)提供(gòng)短(duǎn)路電流(liú)。
1.5.4由(yóu)於直流控製係(xì)統快速的調節作用,在需要的時(shí)候,可以快速(sù)的將功率傳輸由一個方向反至另一個方向,對於換(huàn)流變(biàn)壓(yā)器來說(shuō),就會出現快速的潮流反(fǎn)向。
1.5.5換流(liú)變壓器保護區內發生接地故障(zhàng)時,實(shí)際造成了閥的(de)短路。由於閥(fá)的單向導電性,故障電流半周電流大,半(bàn)周電流小,導致差電流中含有較(jiào)大的(de)二次諧波。
1.5.6對(duì)於(yú)逆變側的(de)換流變壓器的(de)區(qū)內故(gù)障(zhàng),往往會導致換相(xiàng)失敗的發生,從而在穿越電(diàn)流電流中(zhōng)產生很大的諧波,但差電流(即提供給故障點的電流)仍主要為工頻分量(liàng)。
1.5.7由(yóu)於換流變壓器的(de)特(tè)殊運行方式以及較大的漏抗(作為(wéi)換(huàn)相電(diàn)抗),二次(cì)側故障一般不會造(zào)成各側TA的飽和,即使飽和(hé)造成保護(hù)的(de)“誤動作(zuò)”也(yě)是正確的(換流變(biàn)的(de)區外(wài)即閥的區內故障,都會造(zào)成直(zhí)流的停運)。但對於一個半開關的接線方式,交流係(xì)統區外故(gù)障時(shí)高(gāo)壓側TA存在飽和的(de)可能。。這種(zhǒng)情(qíng)況下的誤動作是不可接受的,必須防止。
1.5.8在(zài)閥未(wèi)解鎖前,當閥側交流(liú)連線存在接地故障時,並不(bú)產生(shēng)接地電流,也不(bú)會(huì)對變壓器造成損害。但(dàn)如此時不發現故障,閥一解鎖後,就會造(zào)成閥的短路。因此要設置保護檢測這種情況下的接地故障。
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