??????? 1.5.4 由于直流控制系統(tǒng)快速的調節(jié)作用,在需要的時候,可以快速的將功率傳輸由一個方向反至另一個方向,對于換流變壓器來說,就會出現(xiàn)快速的潮流反向。
??????? 1.5.5 換流變壓器保護區(qū)內發(fā)生接地故障時,實際造成了閥的短路。由于閥的單向導電性,故障電流半周電流大,半周電流小,導致差電流中含有較大的二次諧波。
??????? 1.5.6 對于逆變側的換流變壓器的區(qū)內故障,往往會導致?lián)Q相失敗的發(fā)生,從而在穿越電流電流中產生很大的諧波,但差電流(即提供給故障點的電流)仍主要為工頻分量。
??????? 1.5.7 由于換流變壓器的特殊運行方式以及較大的漏抗(作為換相電抗),二次側故障一般不會造成各側TA的飽和,即使飽和造成保護的“誤動作”也是正確的(換流變的區(qū)外即閥的區(qū)內故障,都會造成直流的停運)。但對于一個半開關的接線方式,交流系統(tǒng)區(qū)外故障時高壓側TA存在飽和的可能。。這種情況下的誤動作是不可接受的,必須防止。
??????? 1.5.8 在閥未解鎖前,當閥側交流連線存在接地故障時,并不產生接地電流,也不會對變壓器造成損害。但如此時不發(fā)現(xiàn)故障,閥一解鎖后,就會造成閥的短路。因此要設置保護檢測這種情況下的接地故障。
??????? 2 換流變壓器的保護措施
??????? 2.1 保護的配置原則 為了保證既可靠又安全,在既簡單又經濟的情況下,可以這樣配置換流變壓器保護:每臺換流變壓器保護裝設兩臺保護裝置,每臺保護裝置的電源、輸入獨立,每臺裝置的輸出都可以到達斷路器的兩個跳閘線圈以及直流控制的兩個系統(tǒng)。每臺裝置采取措施防止自身誤動作,而靠兩裝置的或出口防止故障情況下的拒動作。
2.2 保護的配置及原理 為了避免換流站特有的諧波對保護的影響,保護裝置應從硬件和軟件上采取措施,使保護只針對工頻分量。
??????? 主保護包括穩(wěn)態(tài)比率差動、差動速斷、工頻變化量比率差動、零序比率差動、過激磁保護。后備保護包括過流、零序過流、過電壓、零序過壓、飽和保護。
??????? 2.2.1 穩(wěn)態(tài)比率差動保護 由于變比和聯(lián)接組的不同,電力變壓器在運行時,各側電流大小及相位也不同。在構成繼電器前必須消除這些影響。換流變壓器的TA一般裝在各側繞組上,因此原、副邊繞組電流相位相同,因此只需要對變比的影響進行補償。以下的敘述的前提均為已消除了變壓器各側幅值和相位的差異。
??????? 穩(wěn)態(tài)比例差動保護用來區(qū)分感受到的差流是由于內部故障還是不平衡輸出(特別是外部故障時)引起。裝置采用初始帶制動的變斜率比率制動特性,穩(wěn)態(tài)比率差動元件由低值比率差動(靈敏)和高值比率差動(不靈敏)兩個元件構成。為了保證區(qū)內故障的快速切除,只有低值比率差動元件(靈敏)設有TA飽和判據(jù),高值比率差動元件(不靈敏)不設TA飽和判據(jù)。
??????? 對于換流變壓器分接頭調整造成的差動電流不平衡,可用三種方法來解決:一是通過整定值躲開;二是利用浮動門檻自適應調整;三是利用分接頭位置來調整。方法一、二簡單實用,三實現(xiàn)起來復雜。
??????? 2.2.2 工頻變化量比率差動保護 裝置中依次按相判別,當滿足 一定條件時,工頻變化量比率差動動作。工頻變化量比率差動保護經過涌流判別元件、過激磁閉鎖元件閉鎖后出口。
??????? 由于工頻變化量比率差動的制動系數(shù)可取較高的數(shù)值,其本身的特性抗區(qū)外故障時TA的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)飽和能力較強。工頻變化量比率差動元件提高了裝置在變壓器正常運行時內部發(fā)生輕微匝間故障的靈敏度。且工頻變化量比率差動保護不會受換流變壓器分接頭調整造成的差動電流不平衡的影響。
??????? 2.2.3 后備保護 后備保護包括過流、零序過流、過電壓、零序過壓、飽和保護。
??????? 3 小結
??????? 分析換流變壓器與交流系統(tǒng)的主變壓器比較所具有特點,闡述了這些特點以及直流輸電的各種特殊運行工況對換流變壓器保護帶來的影響,并提出了相應的保護方案。
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