?0 引言
??????? 超高壓直流輸電由于其特有的優點，越來越廣范的得到應用。這些優點包括：不須考慮穩定問題；線路故障恢復能力較強；調節作用利于交流系統的穩定；減少互聯交流系統的短路容量；超過一定距離建設投資更經濟 <http://www.studa.net/Economic/>等。換流變壓器是直流輸電系統中必不可少的重要設備。它可以提供相位差為30°的12脈波交流電壓，降低交流側諧波電流；作為交流系統和直流系統的電氣隔離，提供閥的換相電抗；通過換流變壓器可以在較大范圍內調節交流電壓，以使直流系統運行在最優的狀態等。
??????? 1 換流變壓器的特點
??????? 1.1 短路阻抗 直流輸電中閥的換相過程實際上就是兩相短路，為了將換向過程中的電流限制在一定范圍內，換流變壓器的短路阻抗要大于一般變壓器。短路阻抗過大，會使換流變壓器二次側故障時短路電流較一般變壓器小，因此保護配置與整定要在這方面予以考慮。
??????? 1.2 直流偏磁 當直流系統在使用大地回線的情況下，在一些運行工況下會有直流電流流入大地，如雙極不平衡運行，單極大地回線方式等，使地電位發生變化，造成直流電流流入變壓器原邊繞組，使換流變壓器發生直流偏磁，工作點偏移。如果此直流電流過大，會導致換流變壓器鐵心飽和，同時損耗和溫升也將增加。因此，要配置相應的保護防止這種情況下對換流變壓器造成的損壞。
??????? 1.3 諧波 由于換流器的非線性，在交流和直流系統中將出現諧波電壓和電流。對于換流變壓器，主要會流過特征諧波電流，即p*n+1次諧波電流（p為脈波數，n為任意正整數）。在運行中，諧波電流會使換流變壓器損耗和溫升增加，產生局部過熱，發出高頻噪聲，還會使交流電網中的發電機和電容器過熱，對通訊設備產生干擾。這些諧波電流應加以考慮，以免對保護裝置造成影響。
??????? 1.4 調壓分接頭 為了使直流系統運行在最優的工況，減少交流系統電壓擾動對直流系統的影響，換流變壓器都具有較大范圍的利用分接頭調整電壓的功能。例如：三峽到常州工程三峽側換流變壓器檔位范圍+25/-5，每檔調節范圍1.25%。因此保護設計時要考慮分接頭調整帶來的影響，如正常運行時變比的變化等。
??????? 1.5 直流系統的特殊運行工況 由于直流控制系統的特殊調節作用，使換流變壓器遇到的運行工況以及故障情況不同于普通變壓器。這些不同主要包括以下幾點：
??????? 1.5.1 直流系統的故障相當于換流變壓器的區外故障，一般短路電流都不會太大。對于整流側，穿越換流變的電流會增大，但由于直流控制保護系統的快速作用，很快會減小。對于逆變側，直流系統的故障會造成直流電流無法傳變至交流側，反而會使穿越電流減小。
??????? 1.5.2 對于換流變壓器保護來說，直流系統造成的最嚴酷的區外故障為整流側的閥短路故障，相當于換流變出口的兩相或三相短路故障。但由于直流保護的干預，實際只會出現半個周波的兩相短路。對于逆變側，由于觸發角很大，閥短路時流過換流變壓器的電流較整流側小很多。
??????? 1.5.3 換流變壓器發生區內故障時，直流系統一般不會提供短路電流。這是由直流控制系統的作用造成的。在整流側，功率由交流側轉換至直流側，換流變壓器的故障只會造成這種轉換的停止，而不會使功率反向，因此直流側不會提供短路電流；在逆變側，當故障輕微換相可以正常進行時，由于直流系統的定電流控制特性，直流側不會提供額外的短路電流。如果故障嚴重，必然造成換相無法進行（交流電壓降低），直流側更不會提供短路電流。