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摘要：本文对宝鸡换流站异常情况做了详细的研究，分析了换相失败的原因，并结合笔者自己的经验提出了改善建议，以供参考。
关键词：宝鸡换流站；换相失败；异常情况；建议
换相失败是直流输电系统发生概率较高的故障之一。在换流器中，退出导通的阀在反向电压作用的一段时间内未能恢复阻断能力，或者在反向电压期间换相过程未进行完毕，则在阀电压变成正向时，被换相的阀都将向原来预定退出导通的阀倒换相，这种情况称为换相失败[1]。
换相失败主要原因是交流系统故障使得逆变侧换流母线电压下降，在一定的条件下，有些换相失败可以自动恢复，但是如果发生两次或多次连续换相失败，换流阀就会闭锁，中断直流系统的输电通道，在严重的情况下可能会出现多个逆变站同时发生换相失败，甚至导致电网崩溃。
下面对宝鸡换流站一次换相失败进行简要分析。
一、概述
1.宝鸡换流站换相失败前运行方式
（1）750kV、330kV及主变交流系统运行正常。
（2）直流双极平衡运行，大地回线。
（3）双极输送功率1010MW，功率方向：德阳至宝鸡。
（4）控制保护系统运行正常
1.站区天气：晴。
2. 保护异常情况
2016年8月01日19时33分，监控后台报出“P1PPR A，B系统换相失败被检测到。P2PPR A，B系统换相失败被检测到。
二、异常情况检查及原因分析
1.设备异常情况检查
（1）一次设备检查
现场检查极I极II直流线路相关一次设备后未发现异常现象。
（2）二次设备检查
对极I极II直流控制和保护系统相关二次设备进行检查，未发现异常现象。
2.事故分析
图 1
因为极I和极II事故类型相似，所以只对极I进行分析。根据故障发生的不同阶段开始分析，结合图示可知红，绿，蓝对应为A，B，C相。从图1中紫色和绿色标注间隔可看出，在该时段导通的为蓝色和红色电流标识，即为A相和C相。根据逆变侧触发角大于90°规则可知此时导通的换流阀为4号和5号换流阀[2]。第二种判断方法：根据CPRY（Y侧阀的触发脉冲）也可判断此时为4号和5号换流阀，将六个换流阀根据导通顺序进行编号为1至6号，如图5所示。可将其看成是一个6位的二进制数，将CPRY此刻所标识的十进制数四舍五入后转换为2进制数则该二进制数哪一位置一，则哪个阀导通。如图此刻24的二进制数为11000，则4号和5号导通。
图2
根据六个换流阀的导通规律可知在下一个触发时刻将触发6号换流阀，即4号和6号进行换相，但是换相不成功，原本应该关断的4号换流阀发生了6号换流阀倒换相至4号换流阀，如图2所示紫色和绿色标注间隔。在紫色标注线时刻给6号换流阀触发脉冲，4号换流阀的换相角较大，以致换相结束后4号阀的关断角小于关断所需要的角度，则过了C1（Ua和Ub线电压过0点）点后由于4号阀原件内还有剩余载流子，因此在正向电压作用下即使不加触发脉冲也会重新开通，6号阀已取得的电流又将倒换相到4号阀。在图2间隔导通的阀依然是4号阀和5号阀。
图4
如果没有发生故障，在图4中，紫色标注线时刻即C1点（Ub和Uc线电压过0点）之前触发2号阀，使6号阀向2号阀换相，此时2号阀在C1点之前都将承受正向压降，只要有触发脉冲，就可以实现6号阀向2号阀换相，最终使1号和2号导通。
但是此时发生了换相失败，此时1号和4号阀的桥壁短路，所以加在极线路N端的电压为Ua的电压，如图4紫色标注线与C1点的区间，从图中可看出Ua<Uc，因为极线路N端为共阳极端所以在该区间阀2承受反压，所以无法导通，因而4号阀依然导通[3]。如图5所示。
参考文献
[1]许韦华，陈争光，汤广福，查鲲鹏. 换流阀设备换相失败故障的暂态分析[J]. 电网技术，2013，06：1759-1763.
[2]宋臻吉，邢海文，马龙，程宁. 换流站换相失败保护原理分析[J]. 山东电力技术，2015，05：45-48.
[3]殷培峰，孙红英. 基于换流站换相失败预防控制的分析与处理[J]. 电气自动化，2014，03：8-9+22.
论文作者:李潇1,李青2,付纪华3,邓央奕4
论文发表刊物:《电力技术》2016年第10期
论文发表时间:2017/1/9
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