一種高壓直流輸電換流變壓器大差保護(hù)方法
【專利摘要】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，在換流變壓器閥側(cè)區(qū)內(nèi)發(fā)生單相接地故障時(shí)，可以提高換流變壓器大差保護(hù)靈敏度，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(dòng)電流。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)方法簡單、可靠，實(shí)現(xiàn)門檻較低，可以在原有的保護(hù)裝置平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)，具有極高的推廣價(jià)值。
【專利說明】一種高壓直流輸電換流變壓器大差保護(hù)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]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)】
[0002] 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(dòng)換流器，配置6臺(tái)單相雙繞組換流變壓器，分別組成Yn/Y和Yn/D 兩個(gè)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(diǎn)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。
[0003]目前，尚壓直流輸電換流變壓器大差差動(dòng)保護(hù)差動(dòng)電流采用3/2接線交流場(chǎng)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(jì)算四側(cè)差動(dòng)，以A相差動(dòng)保護(hù)為例，計(jì)算公式如下：
[0004] ^<φΛ = \Kl + hi + ^mta: ：+ ^mia 式 1
[0005] 卞,，'14^1,1,)」}式 2
[0006] 式中：1_為大差A(yù)相差動(dòng)電流；
[0007] IresA為大差A(yù)相制動(dòng)電流；
[0008] 為邊開關(guān)A相電流；
[0009] 總2為中開關(guān)A相電流；
[0010] /_為Yn/Y換流變閥側(cè)首端A相電流；
[0011] 為Yn/D換流變閥側(cè)首端A相電流；；
[0012] 在實(shí)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(diǎn)均不接地，在直流系 統(tǒng)未解鎖時(shí)（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(yùn)行方式，此時(shí)換流變閥側(cè)區(qū)內(nèi)發(fā)生單相接地故障時(shí)，并無故障電流；在直流系統(tǒng)運(yùn) 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(shí)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(jì)算方法的大差保護(hù)在某些范圍發(fā)生單相接地故障時(shí)靈敏度不夠，容易導(dǎo)致大 差保護(hù)拒動(dòng)。例如：在換流變壓器閥側(cè)距中性點(diǎn)1 %處發(fā)生單相接地故障時(shí)，差動(dòng)電流幾乎 為零。
[0013]目目U，大差保護(hù)通常采用差動(dòng)電流中的二次諧波含量來識(shí)別勵(lì)磁涌流，判別方程 如下：
[0014] 式 3
[0015] 式中：I〇P.2為大差差流中的二次諧波，1。^為大差差流中的基波，κ 2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(shí)閉鎖）。
[0016]大差保護(hù)的勵(lì)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(lì)磁涌流之 和，若兩換流變壓器因剩磁不同，產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流相差很大，導(dǎo)致合成的勵(lì)磁涌流對(duì)稱性較 好，則大差保護(hù)中差動(dòng)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(dòng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]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(shí)，換流變壓器大差保護(hù)靈敏度不高的問題。
[0018]為實(shí)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(shí)，大差保護(hù)方法采用以下方法計(jì)算差動(dòng)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(dòng)電流。
[0019]本發(fā)明計(jì)算出的差動(dòng)電流用于勵(lì)磁涌流識(shí)別，勵(lì)磁涌流識(shí)別用于判斷大差保護(hù)動(dòng) 作。
[0020]勵(lì)磁涌流識(shí)別方法采用本發(fā)明計(jì)算出的差動(dòng)電流、Yn/Y換流變壓器差動(dòng)保護(hù)差動(dòng) 電流和Yn/D換流變壓器差動(dòng)保護(hù)差動(dòng)電流中的二次諧波含量進(jìn)行大差保護(hù)，包括：
[0021] 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(shí)，閉鎖 差動(dòng)保護(hù)；
[0022] 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(shí)，若Yn/Y換流變壓器差動(dòng)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(shí)，且 Yn/D換流變壓器差動(dòng)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(shí)，閉鎖差 動(dòng)保護(hù)；
[0023] 3).若1)和2)中的差動(dòng)保護(hù)均不閉鎖，大差保護(hù)動(dòng)作。
[0024]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(shí)，較大 地提高換流變壓器大差保護(hù)靈敏度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是大差保護(hù)TA安裝位置示意圖；
[0026]圖2是星星換流變壓器勵(lì)磁涌流分析圖；
[0027]圖3是星角換流變壓器勵(lì)磁涌流分析圖；
[0028]圖4是星星換流變壓器和星角換流變壓器合成后的勵(lì)磁涌流分析圖；
[0029] 圖5是合成電流基波二次諧波含量圖；
[0030]圖6是大差保護(hù)邏輯框圖；
[0031]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(duì)比圖。

【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0033]如圖1所示為大差保護(hù)TA安裝位置示意圖，其中本發(fā)明是改進(jìn)算法的接線，本發(fā) 明選取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、換流變壓器引線的邊開關(guān)電流、中開關(guān)電流作差動(dòng)電流，以指向換流變壓器^ 正方向。
[0034] 以A相差動(dòng)保護(hù)為例，計(jì)算公式如下：
[0035]

【權(quán)利要求】
1. 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(shí)，其特征在于，所述大差保護(hù)方法采用以下方法計(jì)算差動(dòng)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(dòng)電流。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓直流輸電換流變壓器大差保護(hù)方法，其特征在于，計(jì)算 出的差動(dòng)電流的用于勵(lì)磁涌流識(shí)別，所述勵(lì)磁涌流識(shí)別用于判斷大差保護(hù)動(dòng)作。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓直流輸電換流變壓器大差保護(hù)方法，其特征在于，所述 勵(lì)磁涌流識(shí)別方法采用所述差動(dòng)電流、Yn/Y換流變壓器差動(dòng)保護(hù)差動(dòng)電流和Yn/D換流變 壓器差動(dòng)保護(hù)差動(dòng)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(shí)，閉鎖差動(dòng) 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(shí)，若 Yn/Y換流變壓器差動(dòng)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(shí)，且Yn/ D換流變壓器差動(dòng)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(shí)，閉鎖差動(dòng)保 護(hù)； 3) .若1)和2)中的差動(dòng)保護(hù)均不閉鎖，大差保護(hù)動(dòng)作。
【文檔編號(hào)】H02H7/045GK104300497SQ201410299635
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】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(qǐng)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