一種交、直流濾波器電容器內(nèi)部接地故障保護方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于直流輸電保護領(lǐng)域以及相關(guān)保護裝置，特別涉及交、直流濾波器電容器內(nèi)部接地故障保護方法。
【背景技術(shù)】
[0002]交、直流濾波器作為換流站的重要設(shè)備，交流濾波器裝設(shè)在交流母線端，為換流站提供無功補償和濾除諧波；直流濾波器并聯(lián)裝設(shè)在直流極母線和中性母線之間，是抑制直流輸電系統(tǒng)直流側(cè)諧波的最有效手段。
[0003]濾波器差動保護和濾波器不平衡保護是現(xiàn)有的兩個獨立原理的保護。
[0004]當(dāng)交、直流濾波器發(fā)生接地故障時，不同程度地產(chǎn)生濾波器首尾端差流；故障差流較小時不會引起濾波器差動保護動作。當(dāng)交、直流濾波器接地故障點發(fā)生在電容器內(nèi)部時，除產(chǎn)生濾波器首尾端差流外，還產(chǎn)生電容器不平衡電流；這個電容器不平衡電流可能引起濾波器不平衡保護動作。
[0005]為了避免保護誤動，一般工程中設(shè)置的濾波器差動保護啟動定值比較大；這樣就造成了故障差流較小時，濾波器差動保護靈敏度不足。這個情況，對于濾波器不平衡保護也是如此。因此，當(dāng)交、直流濾波器電容器發(fā)生某種內(nèi)部接地故障時，一般工程中設(shè)置的濾波器差動保護和濾波器不平衡保護可能均不能動作，或者其中之一不能動作。造成設(shè)備存在故障而無保護動作的情況。
[0006]顯然，降低一般工程中設(shè)置的濾波器差動保護和濾波器不平衡保護的定值，可以使上述提到的這類故障有保護動作。為了避免降低保護定值帶來的保護誤動風(fēng)險，本專利采取一種新的交、直流濾波器電容器內(nèi)部接地故障保護方法，利用同時滿足差動保護原理和不平衡保護原理的算法來實現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的，在于提供一種交、直流濾波器電容器內(nèi)部接地故障保護方法，利用同時滿足交、直流濾波器差動保護原理與濾波器不平衡保護原理的算法來檢測交、直流濾波器電容器內(nèi)部接地故障，避免降低差動保護定值或降低不平衡保護定值，提高保護靈敏度的情況下引起濾波器保護誤動風(fēng)險，保證直流設(shè)備的安全運行。
[0008]為了達成上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0009]實時采樣濾波器首端電流、尾端電流和不平衡電流，采用差動保護原理和不平衡電流的不平衡保護原理，并將兩種保護原理的動作結(jié)果進行邏輯與運算，經(jīng)過延時T輸出保護動作，檢測交、直流濾波器電容器內(nèi)部接地故障。延時T取值范圍為0?10.0s。
[0010]通過降低差動保護啟動定值或不平衡保護啟動定值的方法來實現(xiàn)交、直流濾波器電容器內(nèi)部接地故障保護的正確動作。該實施方法有如下3種情況:①差動啟動定值的設(shè)置低于常規(guī)設(shè)置5% _30%，不平衡保護啟動定值的設(shè)置與常規(guī)設(shè)置一樣；?差動啟動定值的設(shè)置與常規(guī)設(shè)置一樣，不平衡保護啟動定值的設(shè)置低于常規(guī)設(shè)置5% -30% ;③差動保護啟動定值和不平衡保護啟動定值的設(shè)置均低于常規(guī)設(shè)置5% -30%。
[0011]本發(fā)明的有益效果:利用同時滿足交、直流濾波器差動保護原理與濾波器不平衡保護原理的算法來檢測交、直流濾波器電容器內(nèi)部接地故障，避免降低差動保護定值或降低不平衡保護定值，提高保護靈敏度的情況下引起濾波器保護誤動風(fēng)險，保證直流設(shè)備的安全運行。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明中交、直流濾波器結(jié)構(gòu)及采樣點示意圖；
[0013]圖2是本發(fā)明的實施邏輯框圖；
[0014]圖3是本發(fā)明的延時模塊示意圖；
[0015]圖4是本發(fā)明的延時模塊功能示意圖。
【具體實施方式】
[0016]以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。
[0017]本發(fā)明提供一種交、直流濾波器電容器內(nèi)部接地故障保護方法，利用同時滿足交、直流濾波器差動保護與濾波器不平衡保護的原理來檢測交、直流濾波器電容器內(nèi)部接地故障。
[0018]如圖1所示為電流測點位置，實時CT采樣獲得濾波器首端電流IT1、尾端電流IT2和不平衡電流IT3。
[0019]如圖2所示為保護原理邏輯框圖，利用同時滿足交、直流濾波器差動保護與濾波器不平衡保護的原理來檢測交、直流濾波器電容器內(nèi)部接地故障。實時CT采樣獲得濾波器首端電流、尾端電流和不平衡電流；將首端電流IT1、尾端電流IT2、差動比例系數(shù)K_diff和差動啟動定值Iqd_diff作為輸入進行差動保護原理邏輯運算；將不平衡電流IT3、穿越電流IT2、不平衡比例系數(shù)K_ub和不平衡啟動定值Iqd_ub作為輸入進行不平衡保護原理邏輯運算；將差動保護原理與不平衡保護原理的輸出信號進行邏輯與運算，經(jīng)過延時T輸出保護動作。所述延時T時間范圍是0?10.0s ;所述差動比例系數(shù)K_diff的取值范圍是
0.04?1.0，差動啟動定值Iqd_diff的取值范圍是0.04?1000A ;所述不平衡系數(shù)1(_1*的取值范圍是0.001?1.0 ;不平衡啟動定值Iqd_ub的取值范圍是0.001?1000A。
[0020]為了讓交、直流濾波器電容器內(nèi)部接地故障保護能夠正確動作，這里通過降低差動保護啟動定值或不平衡保護啟動定值的方法來實現(xiàn)，該實施方法有如下3種情況:
[0021]方法1:差動啟動定值的設(shè)置低于常規(guī)設(shè)置5% _30%，不平衡保護啟動定值的設(shè)置與常規(guī)設(shè)置一樣；例如，哈鄭特高壓直流工程中直流濾波器差動保護啟動定值設(shè)為40A，這里可以選擇取30A;
[0022]方法2:差動啟動定值的設(shè)置與常規(guī)設(shè)置一樣，不平衡保護啟動定值的設(shè)置低于常規(guī)設(shè)置5% -30% ;例如，哈鄭特高壓直流工程中直流濾波器不平衡保護啟動定值設(shè)為
0.02A，這里可以選擇取0.015A ；
[0023]方法3:差動啟動定值的設(shè)置低于常規(guī)設(shè)置5% _30%，不平衡保護啟動定值的設(shè)置低于常規(guī)設(shè)置5% -30% ;例如，哈鄭特高壓直流工程中直流濾波器差動保護啟動定值設(shè)為40A，不平衡保護啟動定值設(shè)為0.02A，這里可以選擇差動保護啟動定值為35A，不平衡保護啟動定值為0.018A;
[0024]如圖3所示為延時模塊。實現(xiàn)的功能是:將輸入口 1接收到的真值信號延后T時間后輸出到輸出口 2，輸入口接收到假值信號不延時直接輸出到輸出口 2。
[0025]如圖4所示為延時模塊功能示意。①當(dāng)輸入真信號持續(xù)時間小于T時，輸出為假；②輸入真信號持續(xù)時間等于T時，輸出為假；③輸入真信號持續(xù)時間大于T時，輸出為真。
【主權(quán)項】
1.一種交、直流濾波器電容器內(nèi)部接地故障保護方法，其特征在于:實時采樣濾波器首端電流、尾端電流和不平衡電流，采用差動保護原理和不平衡電流的不平衡保護原理，并將兩種保護原理的動作結(jié)果進行邏輯與運算，經(jīng)過延時T輸出保護動作，檢測交、直流濾波器電容器內(nèi)部接地故障。2.如權(quán)利要求1所述的一種交、直流濾波器電容器內(nèi)部接地故障保護方法，其特征在于:其中的差動保護啟動定值或不平衡保護啟動定值的設(shè)置低于常規(guī)設(shè)置。3.如權(quán)利要求2所述的一種交、直流濾波器電容器內(nèi)部接地故障保護方法，其特征在于:差動保護啟動定值和不平衡保護啟動定值的設(shè)置低于常規(guī)設(shè)置有3種方式:①差動啟動定值的設(shè)置低于常規(guī)設(shè)置5% _30%，不平衡保護啟動定值的設(shè)置與常規(guī)設(shè)置一樣；②差動啟動定值的設(shè)置與常規(guī)設(shè)置一樣，不平衡保護啟動定值的設(shè)置低于常規(guī)設(shè)置5% -30% ；③差動保護啟動定值和不平衡保護啟動定值的設(shè)置均低于常規(guī)設(shè)置5% -30%。4.如權(quán)利要求1所述的一種交、直流濾波器電容器內(nèi)部接地故障保護方法，其特征在于:延時T取值范圍為0?10.0s。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種交、直流濾波器電容器內(nèi)部接地故障保護方法，步驟是：實時采樣濾波器首端電流、尾端電流和不平衡電流；采用首端電流和尾端電流的差動保護原理(P1)；采用不平衡電流的不平衡保護原理(P2)；將兩種保護原理(P1和P2)的動作結(jié)果進行邏輯與運算，得到本發(fā)明保護方法。此方法利用濾波器差動保護與濾波器不平衡保護相結(jié)合的原理來檢測濾波器電容器內(nèi)部接地故障，避免降低差動保護定值或降低不平衡保護定值提高保護靈敏度的情況下引起濾波器保護誤動風(fēng)險，保證直流設(shè)備的安全運行。
【IPC分類】H02H7/00, H02H3/26
【公開號】CN105281292
【申請?zhí)枴緾N201410265888
【發(fā)明人】趙森林, 劉喬, 王俊生
【申請人】南京南瑞繼保電氣有限公司, 南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2014年6月13日