[发明专利]LC并联回路失谐故障的继电保护方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于电力系统领域，特别涉及一种LC并联回路失谐故障的继电保护方法和装置。

背景技术

高压直流输电系统中换流器会在直流系统及其所连接的交流系统中产生大量的谐波，为抑制换流器直流侧谐波输出，通常在直流侧装设高压无源型直流滤波器。常用的无源滤波器有单调谐、双调谐、三调谐及高通滤波器。在双调谐、三调谐电路中，有并联LC(电抗器和电容器)电路。现有的双调谐、三调谐滤波器的保护主要是电容器不平衡保护、滤波器差动保护、两组相同参数滤波器的不平衡保护、阻抗保护、电压比保护，没有专门针对其中的LC并联电路的失谐保护方法。相关内容可参见《高压/特高压三调谐直流滤波器失谐故障元件检测方法研究》(罗慧卉，华南理工大学，硕士学位论文，2011年)、《超高压直流系统中的直流滤波器保护》(文继锋，电力系统自动化，第28卷第21期，第69页～72页，2004年)。

另外，对于长距离输电并在输电线路中配置串联电容补偿等设备的输电模式，当参数不当时，可能发生发电机组的次同步振荡现象，严重时可能会损伤发电机组大轴，造成大轴扭伤。为抑制次同步振荡，其中一个方法是在主变压器高压侧安装阻塞滤波器，该阻塞滤波器当中有LC并联电路。阻塞滤波器的LC失谐保护方法主要是电容器不平衡保护和LC电流比率越限保护，关于LC电流比率越限的保护方法，专利201310032991.7公开了技术方案，但是该方法为了避免系统扰动或振荡时保护误动，不得不扩大电流比率上限、下限的范围，以及延长保护的延时定值，这些做法降低了保护的灵敏度，不能提供快速保护。

发明内容

本发明的目的为，提出一种LC并联回路失谐故障的继电保护的改进方法和装置，保留了原有方法接线简单、方法可靠的特点，同时改善了电流比率计算结果的稳定性，提高了保护的灵敏度与快速性。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种LC并联回路失谐故障的继电保护方法，包括如下步骤：

(1)继电保护装置对并联LC(电抗器和电容器)的电流进行采样，对流过整个LC的总电流进行采样；

(2)将电抗器电流变换为等效电容器电流；

(3)计算等效电容器和实际电容器电流的幅值，计算流过LC的电流幅值；

(4)计算等效电容器和实际电容器电流幅值的比率；

(5)当流过LC的总电流幅值足够大时，如果电流比率超出预先整定的上限、下限范围，经延时发出报警信号或跳闸信号及输出跳闸继电器空接点。

进一步地，所述步骤(2)的详细内容是：通过差分，将电抗器电流变换为等效电容器电流，采用的公式为：