[發(fā)明專利]一種直流系統(tǒng)及其啟動過程的斷路器的失靈保護方法

有效

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• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN109119975B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設計）人: 杜延輝;時誼;丘慧龍;劉志文;牛志雷;張坤;韓湘;張紅躍;趙艷茹;徐玉潔;趙瑞東;路振宇;姜東東
• 申請（專利權）人: 許繼集團有限公司;許繼電氣股份有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02H3/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權代理有限公司 41119
• 代理人: 韓天寶

本發(fā)明提供一種直流系統(tǒng)及其啟動過程的斷路器的失靈保護方法，失靈保護方法為：在直流系統(tǒng)啟動過程中，控制啟動回路中的啟動電阻工作；當檢測到換流閥的閥側出現(xiàn)接地故障時，斷開換流閥網(wǎng)側的斷路器；檢測換流閥網(wǎng)側的電流值，如果換流閥網(wǎng)側的電流值大于設定值且存在失靈開入信號，則判斷為斷路器動作失靈。本發(fā)明所提供的技術方案，在對網(wǎng)側斷路器失靈保護判斷時，采用網(wǎng)側連接換流閥的線路的電流值作為電流判據(jù)，解決采用引線串上電流值作為電流判據(jù)時，由于電流互感器變比較大而采集小電流值時精度不足導致的斷路器失靈保護無法動作的問題。

技術領域

本發(fā)明屬于直流電網(wǎng)保護控制技術領域，具體涉及一種直流系統(tǒng)及其啟動過程的斷路器的失靈保護方法。

背景技術

目前交流配電系統(tǒng)面臨著線路損耗大、電壓瞬時跌落、電壓波動、電網(wǎng)諧波、三相不平衡現(xiàn)象加劇等一系列電能質量問題，迫切需要改變現(xiàn)有的配網(wǎng)結構。

直流配電網(wǎng)是相對于交流配電網(wǎng)而言的，為負荷提供電能的是直流母線，直流負荷可以直接由直流母線供電，而交流負荷需要經(jīng)過逆變設備后供電，如果負荷中直流負荷比例較大，直流配電將會有較大優(yōu)勢。直流配電網(wǎng)具有線損小，可靠性高、無需相頻控制、接納分布式電源能力強等優(yōu)點，并且不存在交流配電系統(tǒng)中存在的電能質量問題，因此直流配電技術逐漸受到國內外學者的廣泛關注。

柔性直流系統(tǒng)是直流配電網(wǎng)的一種，其中包括換流閥，換流閥的交流側通過相應的斷路器連接交流電網(wǎng)，將交流電網(wǎng)輸送過來的交流電轉化為直流電后再輸入到柔性直流系統(tǒng)中。由于柔性直流系統(tǒng)啟動時需要對電容器進行預充電，所以在柔性直流系統(tǒng)的不控整流充電回路中設置了啟動回路。啟動回路通常設置在網(wǎng)側連接換流閥的線路上，即啟動電路的其中一端連接網(wǎng)側，另一端連接換流閥。啟動回路包括啟動電阻，啟動電阻并聯(lián)有旁路開關，當柔性直流系統(tǒng)啟動時旁路開關打開，啟動電阻使降低充電時在回路元件上產(chǎn)生的沖擊電流及沖擊電壓，在充電結束后旁路開關閉合，啟動電阻被旁路，柔性直流系統(tǒng)正常工作。

當直流系統(tǒng)中沒有設置啟動回路時，網(wǎng)側斷路器開關失靈保護采用引線串上電流互感器電流作為判據(jù)，如果換流閥的閥側出現(xiàn)接地故障，則換流閥網(wǎng)側的斷路器處會產(chǎn)生較大的電流，所以當該網(wǎng)側斷路器的電流大于閾值且存在失靈開入信號時，斷路器失靈保護動作，跳開與失靈斷路器處于同一線路的斷路器，實現(xiàn)對直流系統(tǒng)的保護。

在直流系統(tǒng)中設置有啟動回路時，在直流系統(tǒng)啟動的過程中，當啟動回路連接換流閥的一側或者換流閥出現(xiàn)接地故障時，由于啟動電阻的阻值通常比較大，所以此時的接地故障相當于高阻接地故障，網(wǎng)側的斷路器不會產(chǎn)生較大的電流，而斷路器處設置的電流互感器變比較大導致精度很差，無法檢測到該電流，所以網(wǎng)側斷路器失靈保護采用引線串上電流互感器所檢測到的電流(即網(wǎng)側線路的電流)作為判據(jù)，斷路器失靈保護無法動作。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供一種直流系統(tǒng)啟動過程的斷路器的失靈保護方法，用于解決現(xiàn)有技術中由于啟動電阻的存在而導致斷路器失靈保護無法動作的問題；相應的，本發(fā)明還提供了一種直流系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術方案是：

一種直流系統(tǒng)啟動過程的斷路器的失靈保護方法，包括如下步驟：

在直流系統(tǒng)啟動過程中，控制啟動回路中的啟動電阻工作；

當檢測到換流閥的閥側出現(xiàn)接地故障時，斷開換流閥網(wǎng)側的斷路器；

檢測換流閥網(wǎng)側的電流值，如果換流閥網(wǎng)側的電流值大于設定值且存在失靈開入信號，則判斷為斷路器動作失靈。

進一步的，檢測啟動電阻的電流值，將其作為換流閥網(wǎng)側的電流值。