[发明专利]一种高压直流干式空心电抗器非电气量保护系统

说明书

本发明公开了一种高压直流干式空心电抗器非电气量保护系统，包括高压直流干式空心电抗器、光电转换单元以及非电气量保护屏柜，高压直流干式空心电抗器顶部设有三组传感器组，传感器组包括温度传感器、TVOC特征气体传感器以及烟感传感器，三组传感器组均连接至光电转换单元，光电转换单元连接有误动保护电路，并通过误动保护电路与非电气量保护屏柜相连接。本发明不仅提供了温度高、TVOC特征气体含量高及烟雾的告警监测功能，提醒换流站运行人员及时发现并处理故障，还设计相应的直流系统紧急停运出口功能，能够在故障恶化到一定严重程度时，快速紧急停运直流切除故障，并通过光纤信号传输、误动保护电路，有效提高非电气保护系统的可靠性。

技术领域

本发明涉及电路保护技术领域，具体涉及一种高压直流干式空心电抗器非电气量保护系统。

背景技术

高压直流干式空心电抗器是特高压直流输电工程的主设备之一，能够有效降低换相失败率、限制逆变侧过电流、平滑和滤除直流系统中的纹波和谐波以及保持低功率时直流电流不间断。与油浸式电抗器相比，具有对地绝缘简单、无油、暂态过电压较低等优点。由于大容量干式空心电抗器噪音大的缺点，高压直流干式空心电抗器往往需要安装防雨噪音罩，因此运行人员无法采用外观检查、红外测温等常规运维手段检查电抗器本体。在过去的直流系统中，高压直流油浸式电抗器配置有油温高、绕温高、重瓦斯、压力释放等非电量保护，当检测到油浸式电抗器故障及时停运直流系统。但是在新建的直流输电工程，高压直流干式空心电抗器替换油浸式电抗器的位置后，未配置任何在线监测或保护策略。若电抗器本体出现匝间短路、局部过热等故障，运行人员将无法及时发现并处理。电抗器内部故障导致电抗器烧毁的现象在电网内时有发生，给直流系统的安全稳定运行带来巨大的隐患。目前，国内外已有在干式空心电抗器内部安装温度传感器、特征气体传感器、光纤光栅传感器等在线监测系统的研究与开发，但是非电气量保护系统设计和动作策略的研究仍是空白。因此，需要为高压直流干式空心电抗器设计一种可靠的非电气量保护系统。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种高压直流干式空心电抗器非电气量保护系统。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种高压直流干式空心电抗器非电气量保护系统，包括高压直流干式空心电抗器、光电转换单元以及非电气量保护屏柜，所述高压直流干式空心电抗器顶部设有防雨噪音罩，所述防雨噪音罩下方设置有三组传感器组，所述每一组的传感器组均包括温度传感器、TVOC特征气体传感器以及烟感传感器，所述传感器组均连接至光电转换单元，所述光电转换单元连接有误动保护电路，并通过误动保护电路与非电气量保护屏柜相连接。

进一步地，所述每一种的传感器均连接有误动保护电路，所述误动保护电路包括#1传感器输出信号、#2传感器输出信号、#3传感器输出信号以及11与门逻辑电路、12与门逻辑电路、13与门逻辑电路、OR11或门逻辑电路，所述#1传感器输出信号和11与门逻辑电路、12与门逻辑电路的输入端连接，所述#2传感器输出信号和11与门逻辑电路、13与门逻辑电路的输入端连接，所述#3传感器输出信号和12与门逻辑电路、13与门逻辑电路的输入端连接，所述11与门逻辑电路、12与门逻辑电路、13与门逻辑电路的输出端和OR11或门逻辑电路输入端连接，OR11或门逻辑电路输出端连接至非电气量保护屏柜。

这样设计误动保护电路，使得传感器组中需要至少两个传感器接收到输出信号才能驱动非电气量保护屏柜运作，从而避免了出现单组传感器组感应异常，导致启动非电气量保护屏柜的情况。