[发明专利]采用基波电流分量作为判据的滤波微机保护装置

说明书

技术领域：本发明涉及一种电力设备的滤波保护装置，尤其是涉及到一种用于高谐波用电场合的电力设备的滤波保护装置。

背景技术：由于目前我国电网受到了越来越多的谐波干扰和污染，使得发电机、电动机、变压器等电气设备安全运行受到了很大的威胁，特别是目前对这些设备的保护装置，在谐波的干扰下不能准确动作，给电网的安全稳定运行带来了很大的问题。

同时，目前对电容器组的保护装置，一般采用零序电压或零序电流作为单个电容器故障的保护，这种保护需要将电容器组接成双星行接线，这样不但一次接线复杂，而且保护的动作灵敏性也差。

滤波装置它通过的主要是谐波电流，所以普通的继电保护根本不能正确反映其装置的运行状态。主要原因是因为目前使用的继电保护装置它采用的是全电流故障判据，在高谐波环境中，负荷电流中的谐波分量相当丰富，使得电流波形严重畸变，容易造成保护装置误判断而动作。

发明内容：本发明的目的就是提供一种全新的设计思路，提出了采用数字分频原理，将基波电流作为元件故障的判椐，同时对三相基波电流采用标量进行运算，比较三相基波电流的差值作为单个电容器故障的判断依据，又称作不平衡保护。

本发明的目的是这样实现的：在高谐波环境中，负荷电流中的谐波分量相当丰富，使得电流波形严重畸变，容易造成保护装置误判断而动作，为了解决这个问题，我们采用数字分频原理，即将一个畸变的周期性电流，通过富里叶级数分解，取其基波分量作为故障的判椐，这样就从根本上解决了谐波的干扰问题，使得保护装置的判断正确性大大提高。

采用基波作为故障判椐是基于当被保护设备发生故障时其基波阻抗必然会发生改变，所以必定引起基波电流的变化，当保护装置检测到基波电流超过一定限值时就会正确的发出保护动作命令和信号，而由于负荷谐波电流的变化已经完全被排除在判断以外，所以对保护装置的影响就完全消除了。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

采用三相不平衡保护不仅可以方便的从单星心接线的电容器组检测出单台电容器故障，而且其保护灵敏度大大提高。因为谐波电流中的零序分量十分丰富，要躲过最大不对称谐波电流或电压，必须提高整定值，那么保护装置的灵敏度和可靠性就下降很多，而采用基波电流不平衡由于没有谐波的影响，就可以准确反映电容器运行情况，提高了动作灵敏性和可靠性。

附图说明：图1为本发明所述滤波器微机保护原理框图

具体实施方式：从图1中可以看出，本发明所述滤波器微机保护装置的工作原理是：首先通过微机进行数据采集；

再通过微机采用数字分频原理，即将一个畸变的周期性电流，通过富里叶级数分解，取其基波分量作为故障的判椐；

同时对三相基波电流采用标量进行运算，比较三相基波电流的差值作为单个电容器故障的判断依据；

超过一定限值时微机就会正确的发出保护动作命令和信号，并对故障进行记录。

该保护装置已经在生产上得到应用，以苏州钢厂为例，他们的220KV变电所33KV系统，原来采用的是国内某知名品牌的保护装置，由于电弧炉的谐波十分严重，使得保护装置经常误动作，后将我们的微机保护装置作为并列运行，由于我们的保护装置有故障记录功能，经过20天的试验，原来的保护动作36次，根据记录，其中误动作率为100％，我们的保护一次没有动作，正确率100％。