??????? 1.5.4 由于直流控制系統(tǒng)快速的調(diào)節(jié)作用,在需要的時(shí)候,可以快速的將功率傳輸由一個(gè)方向反至另一個(gè)方向,對(duì)于換流變壓器來(lái)說(shuō),就會(huì)出現(xiàn)快速的潮流反向。
??????? 1.5.5 換流變壓器保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生接地故障時(shí),實(shí)際造成了閥的短路。由于閥的單向?qū)щ娦?,故障電流半周電流大,半周電流小,?dǎo)致差電流中含有較大的二次諧波。
??????? 1.5.6 對(duì)于逆變側(cè)的換流變壓器的區(qū)內(nèi)故障,往往會(huì)導(dǎo)致?lián)Q相失敗的發(fā)生,從而在穿越電流電流中產(chǎn)生很大的諧波,但差電流(即提供給故障點(diǎn)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(yùn)行方式以及較大的漏抗(作為換相電抗),二次側(cè)故障一般不會(huì)造成各側(cè)TA的飽和,即使飽和造成保護(hù)的“誤動(dòng)作”也是正確的(換流變的區(qū)外即閥的區(qū)內(nèi)故障,都會(huì)造成直流的停運(yùn))。但對(duì)于一個(gè)半開(kāi)關(guān)的接線方式,交流系統(tǒng)區(qū)外故障時(shí)高壓側(cè)TA存在飽和的可能。。這種情況下的誤動(dòng)作是不可接受的,必須防止。
??????? 1.5.8 在閥未解鎖前,當(dāng)閥側(cè)交流連線存在接地故障時(shí),并不產(chǎn)生接地電流,也不會(huì)對(duì)變壓器造成損害。但如此時(shí)不發(fā)現(xiàn)故障,閥一解鎖后,就會(huì)造成閥的短路。因此要設(shè)置保護(hù)檢測(cè)這種情況下的接地故障。
??????? 2 換流變壓器的保護(hù)措施
??????? 2.1 保護(hù)的配置原則 為了保證既可靠又安全,在既簡(jiǎn)單又經(jīng)濟(jì)的情況下,可以這樣配置換流變壓器保護(hù):每臺(tái)換流變壓器保護(hù)裝設(shè)兩臺(tái)保護(hù)裝置,每臺(tái)保護(hù)裝置的電源、輸入獨(dú)立,每臺(tái)裝置的輸出都可以到達(dá)斷路器的兩個(gè)跳閘線圈以及直流控制的兩個(gè)系統(tǒng)。每臺(tái)裝置采取措施防止自身誤動(dòng)作,而靠?jī)裳b置的或出口防止故障情況下的拒動(dòng)作。
2.2 保護(hù)的配置及原理 為了避免換流站特有的諧波對(duì)保護(hù)的影響,保護(hù)裝置應(yīng)從硬件和軟件上采取措施,使保護(hù)只針對(duì)工頻分量。
??????? 主保護(hù)包括穩(wěn)態(tài)比率差動(dòng)、差動(dòng)速斷、工頻變化量比率差動(dòng)、零序比率差動(dòng)、過(guò)激磁保護(hù)。后備保護(hù)包括過(guò)流、零序過(guò)流、過(guò)電壓、零序過(guò)壓、飽和保護(hù)。
??????? 2.2.1 穩(wěn)態(tài)比率差動(dòng)保護(hù) 由于變比和聯(lián)接組的不同,電力變壓器在運(yùn)行時(shí),各側(cè)電流大小及相位也不同。在構(gòu)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(cè)繞組上,因此原、副邊繞組電流相位相同,因此只需要對(duì)變比的影響進(jìn)行補(bǔ)償。以下的敘述的前提均為已消除了變壓器各側(cè)幅值和相位的差異。
??????? 穩(wěn)態(tài)比例差動(dòng)保護(hù)用來(lái)區(qū)分感受到的差流是由于內(nèi)部故障還是不平衡輸出(特別是外部故障時(shí))引起。裝置采用初始帶制動(dòng)的變斜率比率制動(dòng)特性,穩(wěn)態(tài)比率差動(dòng)元件由低值比率差動(dòng)(靈敏)和高值比率差動(dòng)(不靈敏)兩個(gè)元件構(gòu)成。為了保證區(qū)內(nèi)故障的快速切除,只有低值比率差動(dòng)元件(靈敏)設(shè)有TA飽和判據(jù),高值比率差動(dòng)元件(不靈敏)不設(shè)TA飽和判據(jù)。
??????? 對(duì)于換流變壓器分接頭調(diào)整造成的差動(dòng)電流不平衡,可用三種方法來(lái)解決:一是通過(guò)整定值躲開(kāi);二是利用浮動(dòng)門檻自適應(yīng)調(diào)整;三是利用分接頭位置來(lái)調(diào)整。方法一、二簡(jiǎn)單實(shí)用,三實(shí)現(xiàn)起來(lái)復(fù)雜。
??????? 2.2.2 工頻變化量比率差動(dòng)保護(hù) 裝置中依次按相判別,當(dāng)滿足 一定條件時(shí),工頻變化量比率差動(dòng)動(dòng)作。工頻變化量比率差動(dòng)保護(hù)經(jīng)過(guò)涌流判別元件、過(guò)激磁閉鎖元件閉鎖后出口。
??????? 由于工頻變化量比率差動(dòng)的制動(dòng)系數(shù)可取較高的數(shù)值,其本身的特性抗區(qū)外故障時(shí)TA的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)飽和能力較強(qiáng)。工頻變化量比率差動(dòng)元件提高了裝置在變壓器正常運(yùn)行時(shí)內(nèi)部發(fā)生輕微匝間故障的靈敏度。且工頻變化量比率差動(dòng)保護(hù)不會(huì)受換流變壓器分接頭調(diào)整造成的差動(dòng)電流不平衡的影響。
??????? 2.2.3 后備保護(hù) 后備保護(hù)包括過(guò)流、零序過(guò)流、過(guò)電壓、零序過(guò)壓、飽和保護(hù)。
??????? 3 小結(jié)
??????? 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(diǎn),闡述了這些特點(diǎn)以及直流輸電的各種特殊運(yùn)行工況對(duì)換流變壓器保護(hù)帶來(lái)的影響,并提出了相應(yīng)的保護(hù)方案。
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