換流變壓器閥側(cè)區(qū)內(nèi)接地故障涌流閉鎖自適應(yīng)投退方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于換流變壓器保護(hù)故障保護(hù)領(lǐng)域，尤其涉及一種換流變壓器閥側(cè)區(qū)內(nèi)接 地故障涌流閉鎖自適應(yīng)投退方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前高壓直流輸電系統(tǒng)中換流變壓器差動保護(hù)為了防止變壓器涌流時誤動都帶 有涌流閉鎖判據(jù)，但是在避免涌流的同時也帶來了新的問題，由于換流變壓器與普通變壓 器不同，其二次側(cè)為直流系統(tǒng)，與換流器相連，當(dāng)換流變壓器閥側(cè)區(qū)內(nèi)發(fā)生接地故障時，由 于閥的單向?qū)щ娦?，使得換流變壓器閥側(cè)電流為矩形波，差動電流含有較高的二次諧波，此 時差動保護(hù)被涌流判據(jù)閉鎖無法出口切除故障。
[0003] 目前并沒有能夠靈敏可靠地彌補(bǔ)換流變差動保護(hù)在閥側(cè)區(qū)內(nèi)接地故障時被閉鎖 無法切除故障這一缺點(diǎn)的方法和判據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了彌補(bǔ)換流變差動保護(hù)在閥側(cè)區(qū)內(nèi)接地故障時被閉鎖無法出口切除故障的不 足，本發(fā)明提出了一種換流變壓器閥側(cè)區(qū)內(nèi)接地故障涌流閉鎖自適應(yīng)投退的方法，彌補(bǔ)換 流變差動保護(hù)的不足，實(shí)現(xiàn)對換流變壓器更加全面更加可靠的保護(hù)。
[0005] 為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。
[0006] -種換流變壓器閥側(cè)區(qū)內(nèi)接地故障涌流閉鎖自適應(yīng)投退方法，其特征在于，包括 以下步驟，（1)通過換流變壓器閥側(cè)電流互感器獲取三相電流并求取零序電流，判斷換流變 壓器閥側(cè)是否存在零序電流，當(dāng)存在零序電流時，判斷為換流變閥側(cè)區(qū)內(nèi)接地故障，進(jìn)入步 驟（2)，否則，判斷為非換流變閥側(cè)區(qū)內(nèi)接地故障，保持涌流閉鎖判據(jù)；
[0007] 在高壓直流系統(tǒng)中為了提供換流變壓器閥側(cè)繞組的電壓相位差為30°，因此換流 變壓器閥側(cè)繞組的接線方式一個為星形接線另一個為三角形接線，因此只有在換流變壓器 閥側(cè)區(qū)內(nèi)接地故障時才會有零序電流產(chǎn)生。
[0008] (2)計算換流變壓器閥側(cè)三相電流的零序電流I。、正序電流L和閥側(cè)零序電流的 含量K，
[0009] 1。=(la+lb+lc)/3,I1= (Ia+aXIb+a2XIc)/3，K= 1。/11;
[0010] 其中，Ia、Ib、I。分別為換流變壓器閥側(cè)的三相電流，《 =-0.5 +j#/'2 , -().5-j"s/5/'2。
[0011] (3)當(dāng)零序電流I。大于零序電流的門檻定值I，且閥側(cè)零序電流的含量K大于 零序電流含量的門檻定值KMt時，退出涌流閉鎖判據(jù)。
[0012] 零序電流大小的門檻定值1。^為零序電流的有效值，零序電流含量的門檻定值 K%t為設(shè)定的閥側(cè)零序電流與正序電流的比值系數(shù)。
[0013] 安照躲正常運(yùn)行時閥側(cè)最大不平衡零序電流并保留一定裕度選取，為0. 1~ 0. 2倍換流變閥側(cè)額定電流。
[0014] Kw按照躲區(qū)外相間故障時產(chǎn)生的最大不平衡零序電流并保留一定裕度選取，為 0? 1 ~0? 2〇
[0015] 本發(fā)明的有益效果包括：
[0016] (1)換流變壓器閥側(cè)區(qū)內(nèi)接地故障時相當(dāng)于閥的短路故障，由于閥的單相導(dǎo)電性， 故障電流為矩形波，差動電流含有較高的二次諧波，導(dǎo)致二次諧波判據(jù)閉鎖了差動保護(hù)，保 護(hù)無法出口；涌流閉鎖自適應(yīng)投退判據(jù)利用換流變閥側(cè)區(qū)內(nèi)接地故障時有零序電流存在， 通過閥側(cè)零序電流的大小和含量來投退涌流閉鎖判據(jù)，即當(dāng)零序電流大小和含量大于定值 時退出涌流閉鎖判據(jù)，具有較高的可靠性和靈敏性，彌補(bǔ)了差動保護(hù)在閥側(cè)區(qū)內(nèi)接地故障 時被閉鎖無法出口切除故障的不足。
[0017] (2)涌流閉鎖自適應(yīng)投退判據(jù)利用閥側(cè)零序電流來判斷，閥側(cè)區(qū)外和交流側(cè)區(qū)外 不對稱故障時，由于換流器的接線為Yn-Y和Yn-A，因此閥側(cè)都不會有零序電流流過，因此 該判據(jù)不受區(qū)外故障的影響；
[0018] (3)換流變壓器在空投，以及區(qū)外故障恢復(fù)時都會發(fā)生勵磁涌流及和應(yīng)涌流，此時 由于換流變壓器接線方式的特點(diǎn)，閥側(cè)不會有零序電流流過，因此該判據(jù)不會誤將涌流閉 鎖判據(jù)退出，因此差動保護(hù)能夠可靠地躲過勵磁涌流的影響。
【附圖說明】
[0019] 圖1換流變壓器系統(tǒng)接線示意圖；
[0020] 圖2換流變壓器閥側(cè)故障位置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0022] -種應(yīng)用于高壓直流輸電中換流變壓器差動保護(hù)涌流閉鎖判據(jù)自適應(yīng)投退的方 法，包括以下步驟：
[0023] (1)通過換流變壓器閥側(cè)電流互感器獲取三相電流并求取零序電流，判斷換流變 壓器閥側(cè)是否存在零序電流，當(dāng)存在零序電流時，判斷為換流變閥側(cè)區(qū)內(nèi)接地故障，進(jìn)入步 驟（2)，否則，判斷為非換流變閥側(cè)區(qū)內(nèi)接地故障，保持涌流閉鎖判據(jù)；
[0024] (2)計算換流變壓器閥側(cè)三相電流的零序電流I。、正序電流L和閥側(cè)零序電流的 含量K，
[0025] 1。= (Ia+Ib+Ic)/3,I1= (Ia+aXIb+a2XIc)/3，K= 1。/11; 「00261I由.T、T,、T;別為換流變壓器閥側(cè)的三相電流，? = -0.5 +js
[0027] 換流變壓器閥側(cè)三相電流如圖2中TA2,其中附圖2中變壓器T為附圖1中的T1~ T4〇
[0028](3)當(dāng)零序電流I。大于零序電流的門檻定值I_，且閥側(cè)零序電流的含量K大于 零序電流含量的門檻定值KMt時，退出涌流閉鎖判據(jù)。
[0029] 零序電流大小的門檻定值為零序電流的有效值，零序電流含量的門檻定值 K%t為設(shè)定的閥側(cè)零序電流與正序電流的比值系數(shù)。
[0030] 安照躲正常運(yùn)行時閥側(cè)最大不平衡零序電流并保留一定裕度選取，為0. 1~ 〇. 2倍換流變閥側(cè)額定電流。
[0031] K%t按照躲區(qū)外相間故障時產(chǎn)生的最大不平衡零序電流并保留一定裕度選取，為 0. 1~0. 2,防止區(qū)外相間故障時僅不平衡零序電流大小滿足條件時而誤退出涌流閉鎖判 據(jù)。
[0032] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種換流變壓器閥側(cè)區(qū)內(nèi)接地故障涌流閉鎖自適應(yīng)投退方法，其特征在于，包括以 下步驟， (1) 通過換流變壓器閥側(cè)電流互感器獲取三相電流并求取零序電流，判斷換流變壓器 閥側(cè)是否存在零序電流，當(dāng)存在零序電流時，判斷為換流變閥側(cè)區(qū)內(nèi)接地故障，進(jìn)入步驟 ⑵，否則，判斷為非換流變閥側(cè)區(qū)內(nèi)接地故障，保持涌流閉鎖判據(jù)； (2) 計算換流變壓器閥側(cè)三相電流的零序電流I。、正序電流IdP閥側(cè)零序電流的含量 K，其中，Ia、Ib、I。分別為換流變壓器閥側(cè)的三相電流，(3) 當(dāng)零序電流I。大于零序電流的門檻定值I ，且閥側(cè)零序電流的含量K大于零序 電流含量的門檻定值KMt時，退出涌流閉鎖判據(jù)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的換流變壓器閥側(cè)區(qū)內(nèi)接地故障涌流閉鎖自適應(yīng)投退方法，其 特征在于，零序電流大小的門檻定值為零序電流的有效值，零序電流含量的門檻定值為設(shè) 定的閥側(cè)零序電流與正序電流的比值系數(shù)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的換流變壓器閥側(cè)區(qū)內(nèi)接地故障涌流閉鎖自適應(yīng)投退方法，其 特征在于， 零序電流的門檻定值〇. 1~〇. 2倍換流變閥側(cè)額定電流。 零序電流含量的門檻定值Kset為0. 1~0. 2。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種換流變壓器閥側(cè)區(qū)內(nèi)接地故障涌流閉鎖自適應(yīng)投退方法，利用換流變壓器閥側(cè)區(qū)內(nèi)接地故障所特有的零序電流故障特征作為是否投退涌流閉鎖判據(jù)，當(dāng)閥側(cè)零序電流大于一定值時退出涌流閉鎖判據(jù)，使差動保護(hù)不經(jīng)涌流閉鎖出口；本發(fā)明通過利用換流變壓器閥側(cè)區(qū)內(nèi)接地故障特有的零序電流自適應(yīng)投退涌流閉鎖判據(jù)，該判據(jù)具有較強(qiáng)的一致性，且不受區(qū)外接地故障的影響，同時在換流變壓器發(fā)生勵磁涌流時也不會誤將涌流閉鎖判據(jù)退出，具有較高的可靠性和靈敏性，彌補(bǔ)了換流變差動保護(hù)在閥側(cè)區(qū)內(nèi)接地故障時被涌流判據(jù)閉鎖而無法出口切除故障的不足，實(shí)現(xiàn)對換流變壓器更加全面更加可靠的保護(hù)。
【IPC分類】H02H7/045
【公開號】CN105186451
【申請?zhí)枴緾N201510536494
【發(fā)明人】郭曉, 行武, 韓行軍, 胡兵
【申請人】南京國電南自電網(wǎng)自動化有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月27日