[发明专利]高压电容器不平衡保护动态段和静态段延时配合方法

说明书

技术领域

本发明涉及直流输电控制保护技术领域，具体是一种直流滤波器高压电容器不平衡保护中，特别是不平衡度值出现扰动情况下动态段和静态段的延时配合方法。

背景技术

直流工程中多采用三调谐直流滤波器或双调谐直流滤波器，如图1和2所示。其中，图1示出了三调谐直流滤波器，其包括由高压电容器C1和电感L1串联组成的第一调谐单元、由电容器C2和电感L2并联组成的第二调谐单元、以及由电容器C3和电感L3并联组成的第三调谐单元，该第一调谐单元、第二调谐单元、第三调谐单元依次串联，串联后第一调谐单元连接至高压母线，第三调谐单元连接至中性母线。图2示出了双调谐直流滤波器，其包括由高压电容器C1和电感L1串联组成的第一调谐单元、以及由电容器C2和电感L2并联组成的第二调谐单元，该第一调谐单元、第二调谐单元之间串联，串联后第一调谐单元连接至高压母线，第二调谐单元连接至中性母线。

直流滤波器高压电容器不平衡保护在高压电容器内部部分电容元件发生故障时候退出直流滤波器，防止故障蔓延，发生电容器雪崩击穿。如图3所示，高压电容器不平衡保护检测流过电容器两臂的总电流ITS和不平衡电流(差电流)ITD，取12次(600Hz)谐波量，通过计算不平衡度值ITD/ITS来判断C1电容器内部损坏程度，当检测到不平衡度值超过定值时，判断高压电容器内部不平衡故障发生，不平衡保护动作。

现有的直流滤波器高压电容器不平衡保护分两段：动态段和静态段。具体判据如附表1所示。

附表1 直流滤波器高压电容器不平衡保护判据

对于直流滤波器高压电容器不平衡保护动态段而言，当ITD/ITS-∫ITD/ITS>△1或ITD/ITS-∫ITD/ITS<-△1时，延时时间T1后，仍满足ITD/ITS-∫ITD/ITS>△1或ITD/ITS-∫ITD/ITS<-△1，则直流滤波器高压电容器不平衡保护动作，反之，直流滤波器高压电容器不平衡保护不动作。静态段采用相似的处理方式。其中，直流滤波器高压电容器不平衡保护动态段定值△1、延时时间T1、静态段定值△2、延时时间T2根据具体直流工程确定。在具体的直流工程中，它们均为设定值。一般地，△1<△2，T1＝T2。不平衡度值的积分值∫ITD/ITS以及详细的原理可通过图4的逻辑实现。

现有的直流滤波器高压电容器不平衡保护动态段和静态段延时配合不合理，当出现图5所示的ITD/ITS及∫ITD/ITS波形时，不平衡保护动态段将误动作，直流滤波器退出运行或直流停运，造成不必要的损失。图5中所示的ITD/ITS及∫ITD/ITS波形特点为：

(1)在直流滤波器高压电容器非故障的情况下，ITD/ITS经历较长时间的扰动(－800ms时刻的左侧)，其大小达到50％，方向有正有负，以正为多。ITD/ITS的扰动导致了∫ITD/ITS以一定的速率上升，也达到了50％。在ITD/ITS扰动期间，不平衡保护动态段、静态段不动作。

(2)在ITD/ITS扰动消失后(－800ms时刻的右侧)，ITD/ITS的值下降至接近0，∫ITD/ITS开始以一定的速率下降，而且在其下降过程中，ITD/ITS-∫ITD/ITS<-△1得到满足并持续较长的时间，超过现有不平衡保护动态段延时时间T1，从而导致不平衡保护动态段误动作。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种高压电容器不平衡保护动态段和静态段延时配合方法，其通过确定满足直流滤波器高压电容器不平衡保护动态段和静态段延时配合关系的动态段的延时时间，避免ITD/ITS扰动消失后因不平衡保护动态段、静态段延时配合不当造成的动态段误动作。

为实现以上目的，本发明采取了以下的技术方案：

高压电容器不平衡保护动态段和静态段延时配合方法，所述高压电容器为直流滤波器高压电容器，其包括以下步骤：

步骤1：确定具体直流工程直流滤波器高压电容器不平衡保护已有的动态段定值△1、静态段定值△2、以及积分模块INT的时间参数TI；

步骤2：根据∫ITD/ITS和ITD/ITS的如下关系：