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换相失败是高压直流输电逆变器最常见的故障之一。文中通过对换相过程的机理分析，用换相电流时间面积这一概念从能量的角度揭示换相过程的物理含义，提出一种可以判别直流系统是否发生换相失败的指标——换相电流时间面积，并给出相应的判据条件。直流控制方式、控制参数以及故障严重程度的不同，换相电流时间面积也不同。应用PSCAD／EMTDC电磁暂态仿真软件，在CIGRE高压直流输电系统标准模型中进行仿真，并与熄弧角判据进行对比验证，仿真结果证明了理论分析和判据的正确性。