干式變壓器保護措施分析

干式變壓器保護措施分析(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換流干式變壓器保護的影響。提出了換流干式變壓器保護的總體設計思路。

0簡(jiǎn)介

超高壓直流輸電以其先特的優(yōu)勢得到了廣泛的應用。這些優(yōu)點(diǎn)包括：不需要考慮穩定性；線(xiàn)路故障恢復能力強；調節有利于交流系統的穩定；降低互聯(lián)交流系統的短路容量；投資超過(guò)一定距離更經(jīng)濟。換流干式變壓器是DC輸電系統中不可缺少的重要設備?？商峁┫辔徊?0的12脈沖交流電壓，減少交流側諧波電流。作為交流系統和DC系統之間的電氣隔離，它提供了閥門(mén)的換向電抗；交流電壓可以通過(guò)變換器干式變壓器在很寬的范圍內調節，從而使DC系統能夠在較佳狀態(tài)下運行。

1換流干式變壓器的特性

1.1短路阻抗DC傳動(dòng)中閥門(mén)的換向過(guò)程實(shí)際上是兩相短路。為了將換流過(guò)程中的電流限制在一定范圍內，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(guò)大，當換流干式變壓器二次側發(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配置和整定。

1.2 DC偏置當DC系統使用大地回線(xiàn)時(shí)，在雙極不平衡運行、單極大地回線(xiàn)模式等一些運行條件下，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(guò)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，有必要配置相應的保護，以防止對換相干式變壓器的損壞。

1.3諧波由于變頻器的非線(xiàn)性，交流和DC系統中會(huì )出現諧波電壓和電流。對于換流干式變壓器，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，N為任意正整數)。在運行中，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(guò)熱，發(fā)出高頻噪聲，使交流電網(wǎng)中的發(fā)電機和電容器過(guò)熱，對通信設備造成干擾。應考慮這些諧波電流，以免影響保護裝置。

1.4調壓分接頭為了使DC系統在較佳工況下運行，減少交流系統電壓擾動(dòng)對DC系統的影響，換流干式變壓器具有廣泛的分接頭調壓功能。如三峽至常州工程三峽側換流干式變壓器的換班幅度為25/-5，每班調整幅度為1.25%。因此，在保護設計中應考慮抽頭調整的影響，如正常運行時(shí)比值的變化。

1.5系統特殊運行條件由于DC控制系統的特殊規定，換流干式變壓器的運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系統故障相當于換流干式變壓器外部故障，短路電流一般不會(huì )太大。對于整流器側，通過(guò)換流變壓器的電流將增加，但是由于DC控制和保護系統的快速動(dòng)作，它將很快減少。對于逆變器側，DC系統的故障將導致DC電流不能傳輸到交流側，但會(huì )降低穿越電流。 #p#分頁(yè)標題#e#

1.5.2對于換流干式變壓器保護，由DC系統引起的較嚴重的區域外故障是整流器sid處的閥短路故障

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

1.5.4由于DC控制系統的快速調整，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，對于換流干式變壓器，將會(huì )出現電力流動(dòng)的快速反向。

1.5.5當換流干式變壓器保護區發(fā)生接地故障時(shí)，實(shí)際上是造成閥門(mén)短路。由于閥門(mén)的單側導通，故障電流的半周電流大，半周電流小，導致差動(dòng)電流中出現二次諧波。