戈鹏

（国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司±800 千伏伊克昭换流站，内蒙古 鄂尔多斯 016200）

引言

高压直流输电具有线路造价低、传输功率调节迅速、能够实现非同步交流电网互联等诸多优势，在远距离、大容量输电方面应用广泛。换相失败会缩短换流阀运行寿命，将工频交流引入直流回路中，引起谐振过电压，还会造成直流传输功率波动。连续换相失败的发生可能导致直流闭锁，造成大范围停电事故。因此，深入研究换相失败的发生机理、影响因素，进而采取措施抑制换相失败的发生，对电网安全可靠运行意义重大。

一、换相失败机理分析

在换流器中，当2 个桥臂之间换相结束后，刚退出导通的阀在反向电压作用的一段时间内，如果未能恢复阻断能力，或者在反向电压期间换相过程未能完成，这2 种情况在阀电压转变为正向时被换相的阀都将向原来预定退出导通的阀倒换相，这一现象称为换相失败。本章从器件和系统两方面分析换相失败机理，最后给出关断角稳态计算公式和换相失败判断依据。

（一）器件原因——晶闸管的物理特性

LCC 由晶闸管组成，晶闸管的物理特性是导致换相失败的器件原因。晶闸管为PNPN 四层半导体结构，具有如下特性。

1）当晶闸管承受正向电压且门极有触发电流时晶闸管能够开通。2）晶闸管导通后，门极就失去了控制作用，若要使已导通的晶闸管关断，只能利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降至零值附近。……