2014年第8卷第5期 2014 Vol. 8 No. 5
南方电网技术
SOUTHERNPOWERSYSTEMTECHNOLOGY
文章编号：1674-0629(2014)05-0024-05
DOI: 10. 13648/j. cnki issn1674-0629. 2014. 05. 010
中图分类号：TM422
高压直流输电 HVDC Transmission
文献标志码：A
计及故障持续时间的换流变压器阀侧
单相接地故障分析朱佳，李银红，李明’，吴梓亮
（1，强电磁工程与新技术国家重点实验室（华中科技大学），武汉430074；2.南方电网科学研究院，广州510080）摘要：换流变压器阔侧单相接地故障发生时射具有随机性，其相对于换流阔通断时剑的位置不同，会导致不同的暂态过程。首先提出了类换相失败的概念，以换相失败和类换相失败为切入点，在将故障发生时划分段的基础上，考虑了瞬时性故障时，故障持续时间对于换流器暂态过程的影响。理论分析和仿真验证表明，换流变压器阀侧高压桥发生故
障时，会立即造成类换相失败的发生，而低压桥瞬时性效障时，可能不对外体现故障特征。关键词：换流变压器；单相接地故降；故障时分段；故障持续时间
Analysis on Single-phase Grounding Fault at ConverterTransformerValve Side
ConsideringFaultDuration
ZHU Jia',LI Yinhong', LI Ming’,WU Ziliang
(1. State Key Laboratory of Advanced Electromagnctic Engineering and Technology ( Huazhong University of Science and
Technology), Wuhan 430074, China; 2. Electric Power Research Institute, CSG, Guangzhou 510080, China)
Abstract : The occurrence of single-phase grounding fault at HVDC converter transformer valve side is stochastic. The relative position to the converter valve leads to different transient process, On basis of fault time division, the conception of commutation-like failure(CF) is proposed, and the transient process of instantaneous fault is analyzed from the point of CF view considering the fault duration. Both the theoretical and simulation analysis show that, when the fault occurs at high voltage bridge, it leads to CF immediately, when
the fault occurs at low voltage bridge, it may show no fault feature to the protection devices. Key words: HVDC converter; single-phase grounding fault; fauit time division; failure duration
由于换流变压器阀侧与换流器直接相连，直流系统对该处的扰动十分敏感，故障会造成直流传输功率大幅下降，甚至造成闵组闭锁以致直流线路停运。换流变压器阀侧需同时承受直流电压和交流电压，电压谐波含量大，故换流变压器阀侧绝缘套管的设计复杂，制造工艺要求高。现场已出现多起换流变压器阀侧套管绝缘损坏的事故，并造成严重后果(1-3)。换流变压器阀侧故障问题已引起了广泛关注。
目前对换流变压器阀侧故障的研究集中于故障后暂态特性分析，并将分析结果应用于保护的动作研究。文献[4]分析了整流侧换流器在某一时刻接地后的电流变化，为阀短路保护提供动作依据。文献[5]着重分析了单相故障后投旁通对策略对阀组
万方数据
电流流向及大小的影响。文献[6-7]基于阀的换相过程，对换流变压器阀侧发生交流单相接地故障后，换流器的暂态过程进行了详细的分析，建立了基于换流阀的时域分段特性的分析模型。
现有研究通常是针对永久性故障而言的，然而在实际中，若换流变压器阀侧发生瞬时性故障，而由于故障持续时间过短，保护并未动作，则可能造成对绝缘的进一步损坏，导致故障扩大。故研究瞬时性故障时，故障持续时间对换流器暂态过程的影响有十分重要的意义。
本文以换相失败为切人点，对故障后换流器的暂态过程进行了详细分析，在理论分析和仿真验证的基础上，归纳出故障持续时间对换流变压器阀侧单相接地故障的影响。