引言
　　
　　超高壓直流輸電由于其特有的優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越廣范的得到應(yīng)用。這些優(yōu)點(diǎn)[1]包括：不須考慮穩(wěn)定問(wèn)題；線路故障恢復(fù)能力較強(qiáng)；調(diào)節(jié)作用利于交流系統(tǒng)的穩(wěn)定；減少互聯(lián)交流系統(tǒng)的短路容量；超過(guò)一定距離建設(shè)投資更經(jīng)濟(jì)等。我國(guó)目前已投運(yùn)的超高壓直流輸電工程包括葛上直流、天廣直流和三常直流等，在這些工程中所有的保護(hù)與控制系統(tǒng)都是國(guó)外進(jìn)口設(shè)備。
　　
　　換流變壓器是直流輸電系統(tǒng)中必不可少的重要設(shè)備。它可以提供相位差為30°的12脈波交流電壓，降低交流側(cè)諧波電流；作為交流系統(tǒng)和直流系統(tǒng)的電氣隔離，提供閥的換相電抗；通過(guò)換流變壓器可以在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)交流電壓，以使直流系統(tǒng)運(yùn)行在最優(yōu)的狀態(tài)等。
　　
　　換流變壓器的投資在換流站中占有很大的比例，換流變壓器的可靠安全運(yùn)行是直流輸電系統(tǒng)可靠安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。因此對(duì)換流變壓器提供完善的保護(hù)功能對(duì)直流輸電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行顯得尤為重要。下面主要討論換流變壓器的特點(diǎn)、直流輸電的各種運(yùn)行工況對(duì)換流變壓器保護(hù)的影響，并結(jié)合其特點(diǎn)提出相應(yīng)的保護(hù)原理與方案。
　　　
　　1換流變壓器的特點(diǎn)以及對(duì)保護(hù)帶來(lái)的影響
　　
　　1.1短路阻抗
　　
　　直流輸電中閥的換相過(guò)程實(shí)際上就是兩相短路，為了將換向過(guò)程中的電流限制在一定范圍內(nèi)，換流變壓器的短路阻抗要大于一般變壓器。短路阻抗過(guò)大，會(huì)使換流變壓器二次側(cè)故障時(shí)短路電流較一般變壓器小，因此保護(hù)配置與整定要在這方面予以考慮。
　　
　　1.2直流偏磁
　　
　　當(dāng)直流系統(tǒng)在使用大地回線的情況下，在一些運(yùn)行工況下會(huì)有直流電流流入大地，如雙極不平衡運(yùn)行，單極大地回線方式等，使地電位發(fā)生變化，造成直流電流流入變壓器原邊繞組，使換流變壓器發(fā)生直流偏磁，工作點(diǎn)偏移。如果此直流電流過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致?lián)Q流變壓器鐵心飽和，同時(shí)損耗和溫升也將增加。因此，要配置相應(yīng)的保護(hù)防止這種情況下對(duì)換流變壓器造成的損壞。
　　
　　1.3諧波
　　
　　由于換流器的非線性，在交流和直流系統(tǒng)中將出現(xiàn)諧波電壓和電流。對(duì)于換流變壓器，主要會(huì)流過(guò)特征諧波電流，即p*n+1次諧波電流（p為脈波數(shù)，n為任意正整數(shù)）。在運(yùn)行中，諧波電流會(huì)使換流變壓器損耗和溫升增加，產(chǎn)生局部過(guò)熱，發(fā)出高頻噪聲，還會(huì)使交流電網(wǎng)中的發(fā)電機(jī)和電容器過(guò)熱，對(duì)通訊設(shè)備產(chǎn)生干擾。這些諧波電流應(yīng)加以考慮，以免對(duì)保護(hù)裝置造成影響。
　　
　　1.4調(diào)壓分接頭
　　
　　為了使直流系統(tǒng)運(yùn)行在最優(yōu)的工況，減少交流系統(tǒng)電壓擾動(dòng)對(duì)直流系統(tǒng)的影響，換流變壓器都具有較大范圍的利用分接頭調(diào)整電壓的功能。例如：三峽到常州工程三峽側(cè)換流變壓器檔位范圍+25/-5，每檔調(diào)節(jié)范圍1.25%。因此保護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮分接頭調(diào)整帶來(lái)的影響，如正常運(yùn)行時(shí)變比的變化等。