[发明专利]直流供电系统中利用模拟交流整流的直流保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可应用于直流供电系统中的继电保护，属于电工技术领域。

背景技术

直流供电系统通常通过整流变压器把交流供电系统的电压调整到整流装置 需要的电压后，输出到整流装置中，经过整流装置的整流，整流装置的输出即 为直流供电系统需要的直流电源。

通常在直流电源的输出线上安装分流器，此分流器的输出经过变换，输出 到直流保护中，作为直流保护装置输入的原始信号，直流保护装置基于此信号 进行分析，如果判断出是直流线路故障，则发出跳闸指令，直流断路器跳开， 消除故障。

由于从分流器进入直流保护装置的是毫伏级的小信号，因此对小信号进行 精确的测量，并且要把它与噪声区分开来是一个技术难点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种直流供电系统的直流保护方法，可 实现快速、准确和安全地切除故障。

为解决上述技术问题，本发明提供直流供电系统中利用模拟交流整流的直流 保护方法，直流供电系统包括依次相连的整流变压器、整流装置、分流器和直 流断路器，直流保护装置接入分流器的输出信号，所述直流保护装置包括可设 置各种类型的保护功能、对输入的信号进行分析、判断是否有故障并发出跳闸 指令的数据处理单元，其特征在于，包括以下步骤：

1)把与整流装置相连的整流变压器的交流电气量接入直流保护装置的数据 处理单元，所述数据处理单元包括直流数据处理单元和交流数据处理单元；

2)在数据处理单元内设置模拟交流整流模块，交流电气量通过模拟交流整流 模块得到模拟整流电气量，将模拟整流电气量与在直流保护装置中采集的直流 电气量相互印证来判断是否为直流系统发生故障；

3)当模拟整流电气量和采集的直流电气量都同时发生变化时，同时结合一 些具体判据，例如直流保护的最大电流保护、电流增量保护、电流保护率保护 等判断为直流系统发生故障，则发出跳闸指令，直流断路器跳开，消除故障。

前述的一种直流供电系统中利用模拟交流整流的直流保护方法，其特征在 于：交流电气量通过电缆把模拟量或者通过光纤把数字量或其它接入方式接入 直流保护装置。

当装置发现模拟整流电气量和采集的直流电气量不一致，则可能不是直流 系统发生故障，需要进一步观察。

本发明所达到的有益效果：

本发明的方法充分利用整流变压器与整流装置同属于一个整流单元的特 点，用软件模拟交流整流的直流保护作为常规的直流保护的补充。

本发明可以解决因直流采样值小而不能快速准确判断是否有故障的问题。 同时由于一次系统中通常已经配置了用于采集交流电流的电流互感器，所以此 用软件模拟交流整流的直流保护方法并不增加系统的成本。

具体实施方式

本发明提供一种用软件模拟交流整流的直流保护方法，直流供电系统包括依 次相连的整流变压器、整流装置、分流器和直流断路器，直流保护装置接入分 流器的输出信号，所述直流保护装置包括可设置各种类型的保护功能、对输入 的信号进行分析、判断是否有故障并发出跳闸指令的数据处理单元，其特征在 于，包括以下步骤：1)把与整流装置相连的整流变压器的交流电气量接入直流 保护装置的数据处理单元，所述数据处理单元包括直流数据处理单元和交流数 据处理单元；2)在数据处理单元内设置模拟交流整流模块，交流电气量通过模 拟交流整流模块得到模拟整流电气量，将模拟整流电气量与在直流保护装置中 采集的直流电气量相互印证来判断是否为直流系统发生故障；系统接线图如图1 所示。

当直流系统发生故障时，模拟整流电气量和采集的直流电气量都同时发生 变化，利用此特征，再结合一些具体判据，可明确直流系统发生故障；反之， 当装置发现模拟整流电气量和采集的直流电气量不一致，则可能不是直流系统 发生故障，需要进一步观察。

模拟整流相当于软件整流，而采集的直流电气量是硬件整流，虽然模拟整 流电气量和采集的直流电气量二者都反映相同的整流回路，但由于采集的直流 电流值源自分流器，所以是小信号，不容易分辨是否是直流系统故障，而且抗 干扰能力差，而模拟整流电流值源自电流互感器的二次侧，所以是大信号，反 而易于分辨是否是直流系统故障，而且抗干扰能力强。

由于交流侧的采样值的幅值大小与整流变压器的变比、互感器的变比、直 流保护装置的互感器变比有关，而直流侧的采样值与分流器的变比、直流保护 装置的转换变化有关，所以它们二者的幅值不相等，所以在实际应用中，要给 交流侧的采样值设置归算系数，把它归算后，再用软件模拟整流，在相同的幅 值条件下与采样的直流信号进行比较和印证，这样可以定量地分析故障。