[发明专利]基于励磁涌流的直流换流站Y/Δ换流变带负荷试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用励磁涌流实现直流换流站Y/Δ换流变保护的带负荷校验的原理及方法。本专利提出的方法可方便用于电力生产现场，作为直流换流站Y/Δ换流变启动调试过程中换流变保护装置带负荷校验的技术。该方法属于电力自动化技术领域。

背景技术

直流换流变换流站保护配置与电流互感器(TA)回路相对复杂，TA回路接线的正确性对换流变纵差、引线差、绕组差动等保护正确动作至关重要，如接线错误则可能导致继电保护不正确动作，造成直流停运，对电网运行造成很大的影响。因此，作为电网启动调试试验一项重要内容，带负荷校验是继电保护设备投运前的最后一道检查工序，以校验保护装置TA输入回路的相序和极性，确保继电保护装置正确工作。

通常，启动调试时通过带负荷测量电流相位的方法来检查电流极性是否正确，即通过测量保护设备二次电流与电压的相位关系，同时考虑TA回路的设计极性，在相量平面上与一次系统实际电压电流的相位关系来进行比较，通过两者相位关系的一致性来判断电流回路极性的正确性。

对于换流站Y/Δ换流变来说，换流变只有两侧——三相绕组接线方式为Y型的交流侧与三相绕组接线方式为Δ型的阀侧——没有常规超高压主变的带有容性负载的低压侧，因此在现有的带负荷方法下，换流变启动时，无法通过低压侧带容性负载的方式来带负荷校验，必须通过调整直流功率，以10％的最小功率方式进行带负荷测试，在直流输电系统中，整流器和逆变器在换流过程中都要产生大量的谐波，这些谐波的存在，使得电流与电压的相对相位无法保持稳定，无法正确的判定电流互感器(TA)回路的极性，因此换流变换流过程中谐波严重影响测试的准确性和效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供基于励磁涌流的直流换流站Y/Δ换流变带负荷试验方法，分析了在换流变充电时励磁涌流在Y/Δ型换流变的分布特性，提出了利用励磁涌流进行Y/Δ换流变保护的带负荷校验方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

基于励磁涌流的直流换流站Y/Δ换流变带负荷试验方法，包括以下步骤：

S01,配置换流变TA(换流变是换流变压器的简称)：包括五组电流互感器，所述五组电流互感器分别为第一电流互感器TA1、第二电流互感器TA2、第三电流互感器TA3、第四电流互感器TA4和第五电流互感器TA5；

第一电流互感器TA1设置在所述换流变网侧分支端，所述第二电流互感器TA2、第三电流互感器TA3分别设置在换流变网侧套管首端和末端，所述第四电流互感器TA4、第五电流互感器TA5分别设置在换流变阀侧套管首端和末端；

第一电流互感器TA1的一次极性端P1指向网侧系统，第二电流互感器TA2的一次极性端P1指向网侧系统，第三电流互感器TA3的一次极性端P1指向中性点，第四电流互感器TA4的一次极性端P1指向阀侧系统，第五电流互感器TA5的一次极性端P1指向中性点；如表1，五组电流互感器的配置表；表1中，TA符号表示第一电流互感器TA1、第二电流互感器TA2、第三电流互感器TA3、第四电流互感器TA4和第五电流互感器TA5；保护功能表示所述第一电流互感器TA1、第二电流互感器TA2、第三电流互感器TA3、第四电流互感器TA4和第五电流互感器TA5的保护作用，第一电流互感器TA1用于换流变差动、引线保护，第二电流互感器TA2用于换流变差动、绕组差动保护，第三电流互感器TA3用于绕组差动保护，第四电流互感器TA4用于换流变差动、绕组差动保护，第五电流互感器TA5用于绕组差动保护；

一次P1指向表示第一电流互感器TA1、第二电流互感器TA2、第三电流互感器TA3、第四电流互感器TA4和第五电流互感器TA5的一次极性端P1指向，二次极性表示第一电流互感器TA1、第二电流互感器TA2、第三电流互感器TA3、第四电流互感器TA4和第五电流互感器TA5的二次极性指向。

五组电流互感器的二次极性均为S1；S1表示电流互感器的二次极性端，电流互感器一次端子起端标为P1，末端标为P2，二次端子标志为S1/S2，S1/S2表示电流互感器的二次极性端；

表1五组电流互感器的配置表

S02，分析换流变充电时励磁涌流特性：

在换流变充电时触发换流变保护录波，捕捉合闸涌流波形；

当换流变充电时，励磁涌流在换流变网侧由换流变首端流向末端中性点，在换流变阀侧Δ型绕组，电流则由中性点流向首端,电流方向如图1所示；

S03，分析励磁涌流波形，明确各电流相位及极性：