換流變壓器閥側區內接地故障涌流閉鎖自適應投退方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于換流變壓器保護故障保護領域，尤其涉及一種換流變壓器閥側區內接 地故障涌流閉鎖自適應投退方法。
【背景技術】
[0002] 目前高壓直流輸電系統中換流變壓器差動保護為了防止變壓器涌流時誤動都帶 有涌流閉鎖判據，但是在避免涌流的同時也帶來了新的問題，由于換流變壓器與普通變壓 器不同，其二次側為直流系統，與換流器相連，當換流變壓器閥側區內發生接地故障時，由 于閥的單向導電性，使得換流變壓器閥側電流為矩形波，差動電流含有較高的二次諧波，此 時差動保護被涌流判據閉鎖無法出口切除故障。
[0003] 目前并沒有能夠靈敏可靠地彌補換流變差動保護在閥側區內接地故障時被閉鎖 無法切除故障這一缺點的方法和判據。
【發明內容】
[0004] 為了彌補換流變差動保護在閥側區內接地故障時被閉鎖無法出口切除故障的不 足，本發明提出了一種換流變壓器閥側區內接地故障涌流閉鎖自適應投退的方法，彌補換 流變差動保護的不足，實現對換流變壓器更加全面更加可靠的保護。
[0005] 為達到以上目的，本發明采用以下技術方案來實現。
[0006] -種換流變壓器閥側區內接地故障涌流閉鎖自適應投退方法，其特征在于，包括 以下步驟，（1)通過換流變壓器閥側電流互感器獲取三相電流并求取零序電流，判斷換流變 壓器閥側是否存在零序電流，當存在零序電流時，判斷為換流變閥側區內接地故障，進入步 驟（2)，否則，判斷為非換流變閥側區內接地故障，保持涌流閉鎖判據；
[0007] 在高壓直流系統中為了提供換流變壓器閥側繞組的電壓相位差為30°，因此換流 變壓器閥側繞組的接線方式一個為星形接線另一個為三角形接線，因此只有在換流變壓器 閥側區內接地故障時才會有零序電流產生。
[0008] (2)計算換流變壓器閥側三相電流的零序電流I。、正序電流L和閥側零序電流的 含量K，
[0009] 1。=(la+lb+lc)/3,I1= (Ia+aXIb+a2XIc)/3，K= 1。/11;
[0010] 其中，Ia、Ib、I。分別為換流變壓器閥側的三相電流，《 =-0.5 +j#/'2 , -().5-j"s/5/'2。
[0011] (3)當零序電流I。大于零序電流的門檻定值I，且閥側零序電流的含量K大于 零序電流含量的門檻定值KMt時，退出涌流閉鎖判據。
[0012] 零序電流大小的門檻定值1。^為零序電流的有效值，零序電流含量的門檻定值 K%t為設定的閥側零序電流與正序電流的比值系數。
[0013] 安照躲正常運行時閥側最大不平衡零序電流并保留一定裕度選取，為0. 1~ 0. 2倍換流變閥側額定電流。
[0014] Kw按照躲區外相間故障時產生的最大不平衡零序電流并保留一定裕度選取，為 0? 1 ~0? 2〇
[0015] 本發明的有益效果包括：
[0016] (1)換流變壓器閥側區內接地故障時相當于閥的短路故障，由于閥的單相導電性， 故障電流為矩形波，差動電流含有較高的二次諧波，導致二次諧波判據閉鎖了差動保護，保 護無法出口；涌流閉鎖自適應投退判據利用換流變閥側區內接地故障時有零序電流存在， 通過閥側零序電流的大小和含量來投退涌流閉鎖判據，即當零序電流大小和含量大于定值 時退出涌流閉鎖判據，具有較高的可靠性和靈敏性，彌補了差動保護在閥側區內接地故障 時被閉鎖無法出口切除故障的不足。
[0017] (2)涌流閉鎖自適應投退判據利用閥側零序電流來判斷，閥側區外和交流側區外 不對稱故障時，由于換流器的接線為Yn-Y和Yn-A，因此閥側都不會有零序電流流過，因此 該判據不受區外故障的影響；
[0018] (3)換流變壓器在空投，以及區外故障恢復時都會發生勵磁涌流及和應涌流，此時 由于換流變壓器接線方式的特點，閥側不會有零序電流流過，因此該判據不會誤將涌流閉 鎖判據退出，因此差動保護能夠可靠地躲過勵磁涌流的影響。
【附圖說明】
[0019] 圖1換流變壓器系統接線示意圖；
[0020] 圖2換流變壓器閥側故障位置示意圖。
【具體實施方式】
[0021] 下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。
[0022] -種應用于高壓直流輸電中換流變壓器差動保護涌流閉鎖判據自適應投退的方 法，包括以下步驟：
[0023] (1)通過換流變壓器閥側電流互感器獲取三相電流并求取零序電流，判斷換流變 壓器閥側是否存在零序電流，當存在零序電流時，判斷為換流變閥側區內接地故障，進入步 驟（2)，否則，判斷為非換流變閥側區內接地故障，保持涌流閉鎖判據；
[0024] (2)計算換流變壓器閥側三相電流的零序電流I。、正序電流L和閥側零序電流的 含量K，
[0025] 1。= (Ia+Ib+Ic)/3,I1= (Ia+aXIb+a2XIc)/3，K= 1。/11; 「00261I由.T、T,、T;別為換流變壓器閥側的三相電流，? = -0.5 +js
[0027] 換流變壓器閥側三相電流如圖2中TA2,其中附圖2中變壓器T為附圖1中的T1~ T4〇
[0028](3)當零序電流I。大于零序電流的門檻定值I_，且閥側零序電流的含量K大于 零序電流含量的門檻定值KMt時，退出涌流閉鎖判據。
[0029] 零序電流大小的門檻定值為零序電流的有效值，零序電流含量的門檻定值 K%t為設定的閥側零序電流與正序電流的比值系數。
[0030] 安照躲正常運行時閥側最大不平衡零序電流并保留一定裕度選取，為0. 1~ 〇. 2倍換流變閥側額定電流。
[0031] K%t按照躲區外相間故障時產生的最大不平衡零序電流并保留一定裕度選取，為 0. 1~0. 2,防止區外相間故障時僅不平衡零序電流大小滿足條件時而誤退出涌流閉鎖判 據。
[0032] 以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出：對于本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應 視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種換流變壓器閥側區內接地故障涌流閉鎖自適應投退方法，其特征在于，包括以 下步驟， (1) 通過換流變壓器閥側電流互感器獲取三相電流并求取零序電流，判斷換流變壓器 閥側是否存在零序電流，當存在零序電流時，判斷為換流變閥側區內接地故障，進入步驟 ⑵，否則，判斷為非換流變閥側區內接地故障，保持涌流閉鎖判據； (2) 計算換流變壓器閥側三相電流的零序電流I。、正序電流IdP閥側零序電流的含量 K，其中，Ia、Ib、I。分別為換流變壓器閥側的三相電流，(3) 當零序電流I。大于零序電流的門檻定值I ，且閥側零序電流的含量K大于零序 電流含量的門檻定值KMt時，退出涌流閉鎖判據。2. 根據權利要求1所述的換流變壓器閥側區內接地故障涌流閉鎖自適應投退方法，其 特征在于，零序電流大小的門檻定值為零序電流的有效值，零序電流含量的門檻定值為設 定的閥側零序電流與正序電流的比值系數。3. 根據權利要求1所述的換流變壓器閥側區內接地故障涌流閉鎖自適應投退方法，其 特征在于， 零序電流的門檻定值〇. 1~〇. 2倍換流變閥側額定電流。 零序電流含量的門檻定值Kset為0. 1~0. 2。
【專利摘要】本發明公開了一種換流變壓器閥側區內接地故障涌流閉鎖自適應投退方法，利用換流變壓器閥側區內接地故障所特有的零序電流故障特征作為是否投退涌流閉鎖判據，當閥側零序電流大于一定值時退出涌流閉鎖判據，使差動保護不經涌流閉鎖出口；本發明通過利用換流變壓器閥側區內接地故障特有的零序電流自適應投退涌流閉鎖判據，該判據具有較強的一致性，且不受區外接地故障的影響，同時在換流變壓器發生勵磁涌流時也不會誤將涌流閉鎖判據退出，具有較高的可靠性和靈敏性，彌補了換流變差動保護在閥側區內接地故障時被涌流判據閉鎖而無法出口切除故障的不足，實現對換流變壓器更加全面更加可靠的保護。
【IPC分類】H02H7/045
【公開號】CN105186451
【申請號】CN201510536494
【發明人】郭曉, 行武, 韓行軍, 胡兵
【申請人】南京國電南自電網自動化有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月27日