特高压换流变故障性涌流机制及对差动保护影响分析

"本文详细探讨了特高压换流变故障性涌流的产生机理及其对差动保护的影响。通过对磁链变化的分析，揭示了在特高压换流变压器阀侧发生单相接地故障时，由于换流阀的单向导通特性导致的励磁涌流（故障性涌流）的产生原因和特性。这种涌流可能导致在换流变外部故障转变为内部故障时，差动保护误动作。文章以具体案例分析了这一现象，并指出故障性涌流可能导致差动电流的直流分量出现极性反转。为解决这一问题，提出了利用此特性改进的差动保护闭锁逻辑判断准则。通过仿真实验验证了提出的判据具有良好的可靠性。" 特高压输电技术是现代电力系统中的关键技术之一，其中换流变压器起着至关重要的作用，它将交流系统与换流桥连接起来，允许交流电压的调节。然而，换流变的故障可能对整个直流输电系统的稳定性造成严重影响。特别是当发生短路故障时，如换流变阀侧的故障，可能会产生大的涌流。 在分析故障性涌流时，作者指出，当换流阀一侧发生单相接地故障时，由于换流阀的单向导通性质，会产生异常的励磁涌流。这种涌流不同于常规的涌流，被定义为故障性涌流。其特点是具有显著的非周期性成分，且随时间变化复杂，可能引起差动保护系统的误判断。 换流变的差动保护通常基于二次谐波制动原理，但在面对故障性涌流时，由于涌流的特殊性质，可能导致差动电流的直流分量发生变化，甚至发生极性反转。这将挑战差动保护的正确性，特别是在区分区外故障和区内故障时，可能导致保护装置误闭锁，从而影响系统的安全运行。 为解决这一问题，研究者深入分析了换流阀的单向导通特性与差动电流直流分量的关系，提出了一种新的差动保护闭锁逻辑改进策略。这个策略旨在利用故障性涌流导致的电流极性反转特性，更准确地区分故障类型，从而避免保护误动作。 通过仿真验证，提出的判据能够有效地识别出故障性涌流导致的电流变化，提高了差动保护的灵敏度和选择性，为特高压直流输电系统的安全稳定运行提供了理论和技术支持。这项工作对于理解特高压换流变的故障特性，优化差动保护设计，以及预防和处理实际工程中的类似问题具有重要的实践意义。