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换流站保护介绍经过总共3天的换流站保护的学习，我们对换流站的保护尤其是直流系统保护有了一个比较清楚的认识。
在此，尽我们所能对在这几天中所讲到的保护的原理、功能等做一个简单的总结，希望能对大家今后更深入的研究每一个保护提供一点帮助。
目录：第一章 保护的设计原则第二章 故障清除手段第三章 直流系统保护一换流器保护二极保护三双极保护四换流变保护第四章 交流滤波器保护第一章保护的设计原则保护的设计目的是当故障出现时能快速消除故障，以免损坏设备或影响系统的运行。
我们的直流系统保护基于强大的计算机，它具有易于扩展，方便修改等特点。
HVDC的控制和保护系统的设计采用了冗余的概念，即包括两套相互独立又完全相同的系统，一个ACTIVE，另一个STANDBY。
对于直流的控制和保护系统来说，每套系统又包括了两台主机MC1和MC2, 前者包含了控制和保护功能，后者主要是保护功能，MC1和MC2中的保护又构成了传统意义上的主保护和后备保护的概念。
对于直流保护来说，为了增强保护动作的可靠性，当ACTIVE的系统检测到故障后，先切换到STANDBY的系统，如果该系统也检测到了故障，保护就动作，否则保护不会动作出口。
对于换流变和交流滤波器保护来说，为了保障设备及系统的安全，可靠切除故障，两套系统都处于ACTIVE状态，当保护检测到故障后，不需进行切换，直接出口。
总的保护设计要求：1．能检测到任何会对设备或系统造成危害的故障或扰动，并能将故障设备退出运行。
2．至少有两套保护能检测到同一故障。
3．尽量减少由于一极故障而导致另一极保护也动作的可能性。
4．保护按区域重叠的原则设置，对任一个区域，都有一套主保护，及一套慢速或不太敏感的后备保护，如果有可能，主保护和后备保护应采用不同的测量原理和测量回路。
5．保护动作后果应尽量避免双极跳闸。
6．两套保护采用独立的电源供电。
7．两套保护采用不同的跳闸回路，断路器的两个跳闸线圈由不同的电源供电。
换流变压器故障分析及改进措施摘要:换流变压器是高压直流输电系统中的重要设备，其故障问题已经成为世界各地电力行业所关注的主要问题之一。
本文从12脉动整流器的原理出发，分析了换流变压器故障的主要来源即换流变压器的故障主要发生在其二次绕组，而一次侧则基本不受影响。
然后以正在建设的糯扎渡至鹤山800kV高压直流输电工程为研究对象，在EMTDC/ PSCAD环境中进行建模和分析，仿真验证了二次侧绕组发生故障的主要原因并且针对这个问题提出了三种改进措施。
关键词：换流变压器二次绕组EMTDC/PSCAD 改进措施由于功率半导体器件的快速发展以及性能的提高，自1954年第一个商业化运营的高压直流输电工程投入以来，高压直流输电已越来越受欢迎，已被广泛应用于世界各地长距离大容量输电。
随着世界上首个±800kV特高压直流输电工程（云南楚雄至广东穗东）的正式投产，第二条云广线（糯扎渡至鹤山）于2012年4月15日也顺利开工，电网建设如火如荼。
换流变压器是高压直流输电的核心装备，这是由于其处在交流电与直流电互相变换的核心位置以及在设备制造技术方面的复杂性和设备费用的昂贵等所决定的。
另外换流变压器的可靠性及可用性对于整个系统来说也是很关键的，直流输电系统中大部分的故障都发生换流变压器中[1]。
因此研究高压直流输电系统中换流变压器的故障及相关解决方案具有重大意义。
1 换流变压器中故障的主要来源在目前大部分高压直流输电工程中换流变压器一般采用单相三绕组变压器，但是对于大容量直流输电工程则采用单相双绕组变压器。
换流变压器一次侧绕组通过中性点接地，二次绕组通过不同的联结组来达到30度的相位差，这样就可以实现12脉冲晶闸管换流器的换相，图1为其原理图。
一般情况下，高压直流输电采用12脉冲晶闸管换流器是用来消除五次谐波和7次谐波。
对于三相双绕组变压器型式而言每个6脉动换流器交流电流中的6（2k-1）±1次的谐波，在两个换流变压器之间环流，而不进入交流电网,12脉动换流器的交流电网中将不含这些谐波，因此也能有效地改善交流侧的谐波性能。
变压器的工作原理与故障诊断变压器是电力系统中非常常见的一种电器设备，它是用来将高压电流转换为低压电流，或者将低压电流转换为高压电流的一种装置。
变压器的作用是非常重要的，在电力系统中起到了至关重要的作用。
但是，它也会出现故障，那么我们该如何去诊断变压器的故障呢？一、变压器的工作原理1、电磁感应原理变压器的工作原理基于电磁感应原理。
当交流电流通过变压器的一侧绕组时，它会在另一侧绕组中诱发电磁场。
这个电磁场又会诱发另一个电流。
由于绕组中铁芯的存在，电磁感应作用就会产生电压变化的效应，从而在基准端和输出端之间产生电压的变化。
2、铁芯的作用铁芯是用来提高变压器效率的。
变压器的铁芯通常由许多薄片组成，这些薄片是通过焊接或者压合粘合在一起的。
铁芯的作用是集中磁通，从而增加磁通的强度，提高变压器的效率。
3、油浸冷却变压器通常使用油浸冷却。
这是因为油具有很好的传热性能和绝缘性能。
沉浸在油中的变压器绕组和铁芯受到温度的保护，也可以通过冷却油对变压器进行散热。
4、主要参数主要参数包括：(1) 母线电压：指输入端的电压，它可以是多种电压等级之一。
(2) 绕组匝数：指变压器的输入和输出的绕组匝数。
(3) 相数：指变压器的输入和输出的相数。
(4) 输出电压：指输出端的电压，它可以是多种电压等级之一。
(5) 短路阻抗：指变压器在短路状态下的电阻值。
(6) 效率：指输入功率和输出功率之比。
二、变压器的故障诊断变压器是电力系统中重要的组成部分，一旦变压器出现故障，会对整个电力系统造成很大的影响。
变压器故障的种类很多，常见的有：1、绝缘故障由于变压器绝缘材料老化或受潮，容易导致绝缘故障。
当绝缘故障出现时，会出现电压降低等情况。
2、短路故障短路是变压器常见的故障之一，它会导致电流过大，变压器运行不正常。
当短路出现时，会出现电流突然增大，严重时可能会引起火灾等事故。
3、绕组断路故障绕组断路故障是指变压器中绕组的某一部分中断，无法传递电流。
1．阀导通条件是什么？答：1．阀电压必须是正向；2．控制极必须加适当的触发脉冲．2．阀由导通转向关断的条件是什么？答：在阀电压下降到零后，阀电压在足够长的时间内保持为负值．3．何谓整流？什么叫整流器？答：将交流变直流称为整流，实现整流功能的装置称为整流器．4．何谓逆变？什么叫逆变器？答：将交流变直流称为逆变，实现逆变功能的装置称为逆变器．5．直流输电系统由哪几部分组成？答：直流输电系统由送端交流系统，整流站，直流线路，逆变站，受端交流系统和控制保护系统组成。
6．汞弧阀和可控硅元件相比有什么缺点？答：汞弧阀在运行中容易发生逆弧，需要有真空装置和复杂的温度控制，启动又需要较长的预热时间，而且制造，检修和维护都比可控硅元件复杂。
7．直流输电的优点。
答：1．线路造价低；2．适宜远距离隔海输电；３．输电距离不受电力系统同步运行稳定性的限制；４．限制系统短路电流；５．接线方式灵活，调节速度快，提高运行可靠性；６．交直流输电线路并列运行，提高输电系统稳定性；７．便于分阶段建设，分期投资．8．直流输电的缺点．答：１．换流装置价值昂贵，结构复杂，控制复杂；２．消耗无功功率；３．产生谐波影响；４．缺乏直流断路器；５．大地回线运行对沿途金属构件有腐蚀，以海水为回路运行时，对航海仪表产生影响．9．直流输电系统主要接线方式．答：１．双极大地回线方式；２．单极大地回线方式；３．单极金属回线方式；４．单极双线并联大地回线方式．10．什么是换流单元？答：由换流变压器和换流阀构成的能完成交直流相互转换的基本电路称为换流单元．11．一个可控硅级包含什么？各部分的作用如何？答：一个可控硅级由一个可控硅，一个稳态均压电阻，一个电阻电容阻尼回路和一个TE板构成．稳态均压电阻：稳态均压，使各可控硅上的稳态电压分布均匀；阻电容阻尼回路：在可控硅开通和关断过程中起暂态均压作用；TE板：触发可控硅，实现对可控硅的保护．12．何谓紧急移项？答：迅速延迟整流器的触发脉冲相位，直至α＝１５０˚（或１２０˚）实现移相后整流器被改作逆变状态运行．13．什么是投旁通对？答：旁通对是三相换流器中连接到同一交流相的一对换流阀．投旁通对是同时触发同相的一对换流阀，其它阀被闭锁．14．投旁通对的目的？答：由于旁通对投入后直流回路被旁通对短路，换流器的交流侧只有旁通对连接的交流相与直流回路相连，其它两相被闭锁阻断从而可以减小因故障而使换流变压器发生直流偏磁，同时也可以迅速断开交流侧短路器．15．什么叫特征谐波？答：换流装置在工作过程中，对AC和DC侧都有谐波电压电流产生．这种谐波的次数都是工频率对AC电网频率的整数倍，称为特征谐波．16．１２脉动换流器在交直流侧的特征谐波次数为多少？答：交流侧为１２k±１次；直流侧为１２k次（k为自然数）．17．谐波危害有哪些？答：１．发电机和电容器过热；２．控制器控制不稳定；３．对通讯产生干扰；４．引起电网中局部谐振过电压．18．减小换流器特征谐波方法有哪些？答：１．增加换流器脉动次数；２．装设滤波器．19．何谓交直流输电的等价距离？答：输送功率相同和输电可靠性相当的条件下，直流输电方式与交流输电方式相比，当输电距离达到某一长度时，直流线路比交流线路节省的那部分建设费用，刚好抵偿直流换流站比交流线路变电站增加的那部分建设费用，这个输电距离称为交直流输电举例的等价距离．20．什么是经济比较？答：把建设费用和年运行费用两方面综合起来比较．21．在单极运行中，以负极性运行的优点是什么？答：直流架空线路为负极性，受雷击的几率以及电晕引起的无线电干扰都比正极性时小．22．简述可控硅触发脉冲的产生过程．答：阀控发出的控制脉冲，经光电转换以光脉冲输出，送到阀基电子设备，阀基电子设备将光脉冲转换成电脉冲进行整形放大后，又转换成光脉冲，通过高压光纤传到TE板，TE板再将光脉冲转换成电脉冲，对阀进行触发．23．换流器的工作原理是什么？用于直流输电工程的换流器基本单元都用如上图所示的方式接线，它由六个桥臂（可控硅）组成，按其正常轮流开通的次序编号．每个桥臂由多个串联或并联的可控硅组成，可控硅具有阀的特性，故又称为可控硅阀．在正常情况下，仅能从阳极到阴极这一方向导通，根据这一特性，可控硅阀按次序导通，在直流端产生直流．换流阀的中心端子a,b,c称为桥的交流端．它们对应的接倒换流变压器副边侧的三相上．上半桥的三个阀V1,V3,V5连接到同一点m称为阴极．下半桥的三个阀V2,V4,V6连接到同一点n称为阳极．葛洲坝和南桥换流站均采用两个如上图所示的结构所组成的12脉动双桥换流器接线方式．每个双桥中的两个桥分别由两组相位差为30°的三相交流电源供电．它是由三台单相Y。
