[發(fā)明專利]一種高壓直流輸電換流變壓器大差保護(hù)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410299635.6
• 申請日: 2014-06-26
• 公開（公告）號: CN104300497B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張紅躍;熊章學(xué);宋紅濤;牛志雷;劉家軍;杜延輝;路振宇;趙艷茹;徐玉潔;胡曉靜;王二軍;曹雪蘭;安友彬;蘇金國;張艷浩
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;許繼集團(tuán)有限公司;許繼電氣股份有限公司
• 主分類號: H02H7/045
• 分類號: H02H7/045
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司41119
• 代理人: 胡泳棋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高壓直流輸電換流變壓器大差保護(hù)方法，屬于高壓直流輸電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

換流變壓器是高壓直流輸電系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備之一，目前國內(nèi)高壓直流輸電工程理想配置是采用12脈動換流器，配置6臺單相雙繞組換流變壓器，分別組成Yn/Y和Yn/D兩個單相變壓器組，網(wǎng)側(cè)繞組接線方式均為星型接線，中性點直接接地，出線并聯(lián)接入交流電網(wǎng)，閥側(cè)繞組分別為Y型接線和D型接線，如附圖1中的傳統(tǒng)算法所示。

目前，高壓直流輸電換流變壓器大差差動保護(hù)差動電流采用3/2接線交流場中換流變引線相關(guān)串的邊開關(guān)電流、中開關(guān)電流、Yn/Y換流變閥側(cè)首端電流和Yn/D換流變閥側(cè)首端電流，計算四側(cè)差動，以A相差動保護(hù)為例，計算公式如下：

式1

式2

式中：I_opA為大差A(yù)相差動電流；

I_resA為大差A(yù)相制動電流；

為邊開關(guān)A相電流；

為中開關(guān)A相電流；

為Yn/Y換流變閥側(cè)首端A相電流；

為Yn/D換流變閥側(cè)首端A相電流；；

在實際的高壓直流輸電系統(tǒng)中，換流變壓器閥側(cè)繞組中性點均不接地，在直流系統(tǒng)未解鎖時(指控制系統(tǒng)的觸發(fā)脈沖未作用于換流閥，閥組沒有導(dǎo)通)，換流變壓器為閥側(cè)不接地運行方式，此時換流變閥側(cè)區(qū)內(nèi)發(fā)生單相接地故障時，并無故障電流；在直流系統(tǒng)運行過程中，換流變壓器閥側(cè)三相通過換流閥的交替導(dǎo)通與大地連通，此時如果換流變閥側(cè)區(qū)內(nèi)發(fā)生單相接地故障，將出現(xiàn)故障電流，但故障電流隨著換流閥的交替導(dǎo)通而不斷變化，采用公式1計算方法的大差保護(hù)在某些范圍發(fā)生單相接地故障時靈敏度不夠，容易導(dǎo)致大差保護(hù)拒動。例如：在換流變壓器閥側(cè)距中性點1％處發(fā)生單相接地故障時，差動電流幾乎為零。

目前，大差保護(hù)通常采用差動電流中的二次諧波含量來識別勵磁涌流，判別方程如下：

I_op.2>K₂*I_op.1式3

式中：I_op.2為大差差流中的二次諧波，I_op.1為大差差流中的基波，K₂為二次諧波系數(shù)。滿足條件后，采用“或”閉鎖方式(即任一相滿足時閉鎖)。

大差保護(hù)的勵磁涌流為星星換流變壓器、星角換流變壓器系統(tǒng)側(cè)的勵磁涌流之和，若兩換流變壓器因剩磁不同，產(chǎn)生的勵磁涌流相差很大，導(dǎo)致合成的勵磁涌流對稱性較好，則大差保護(hù)中差動電流最大相的二次諧波閉鎖作用失效，容易引起大差保護(hù)誤動。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高壓直流輸電換流變壓器大差保護(hù)方法，用以解決在換流變壓器閥側(cè)區(qū)內(nèi)發(fā)生單相接地故障時，換流變壓器大差保護(hù)靈敏度不高的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案為一種高壓直流輸電換流變壓器大差保護(hù)方法，在換流變壓器閥側(cè)區(qū)內(nèi)發(fā)生單相接地故障時，大差保護(hù)方法采用以下方法計算差動電流：選取Yn/Y換流變壓器閥側(cè)首、末端電流之和的一半、Yn/D換流變壓器閥側(cè)首、末端電流之和的一半、換流變壓器引線邊開關(guān)電流、換流變壓器引線中開關(guān)電流作差動電流。

本發(fā)明計算出的差動電流用于勵磁涌流識別，勵磁涌流識別用于判斷大差保護(hù)動作。

勵磁涌流識別方法采用本發(fā)明計算出的差動電流、Yn/Y換流變壓器差動保護(hù)差動電流和Yn/D換流變壓器差動保護(hù)差動電流中的二次諧波含量進(jìn)行大差保護(hù)，包括：

1).任一相中，當(dāng)大差保護(hù)的二次諧波含量大于大差保護(hù)的二次諧波系數(shù)時，閉鎖差動保護(hù)；

2).任一相中，當(dāng)大差保護(hù)的二次諧波含量小于或等于大差保護(hù)的二次諧波系數(shù)時，若Yn/Y換流變壓器差動電流中的二次諧波大于Yn/Y換流變壓器的二次諧波系數(shù)時，且Yn/D換流變壓器差動電流中的二次諧波大于Yn/D換流變壓器的二次諧波系數(shù)時，閉鎖差動保護(hù)；

3).若1)和2)中的差動保護(hù)均不閉鎖，大差保護(hù)動作。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明在換流變壓器閥側(cè)區(qū)內(nèi)發(fā)生單相接地故障時，較大地提高換流變壓器大差保護(hù)靈敏度。

附圖說明

圖1是大差保護(hù)TA安裝位置示意圖；

圖2是星星換流變壓器勵磁涌流分析圖；

圖3是星角換流變壓器勵磁涌流分析圖；

圖4是星星換流變壓器和星角換流變壓器合成后的勵磁涌流分析圖；

圖5是合成電流基波二次諧波含量圖；

圖6是大差保護(hù)邏輯框圖；

圖7是Y橋閥側(cè)A相5％繞組接地故障改進(jìn)前后大差差流對比圖。