電容器暫態不平衡保護方法
2023-10-09 21:55:59
專利名稱：電容器暫態不平衡保護方法
技術領域：
本發明涉及電容器暫態不平衡保護方法，尤其是結合自適應補償原理、浮動門檻技術和比例制動特性的新型電容器暫態不平衡保護方法。
背景技術：
目前現有電容器不平衡保護的方法都為穩態不平衡保護原理且為固定門檻式，存在靈敏度低的問題1.首先在最開始投運電容器的過程中不可能將兩個電容器分支的電容調整到完全一樣，不可避免的存在初始的不平衡電流，而一般來說電容器不平衡保護的定值要求十分靈敏，一旦初始的不平衡電流的大小和保護的動作定值相差不遠時可能導致保護的靈敏度很低。
2.電容器的參數收到很多外界因數的影響，如溫度，陽光的強度等，電容器中的固定不平衡電流隨著時間的推移，外界環境的變化而發生變化，同樣嚴重的影響電容器不平衡保護的靈敏度。
3.在一些特殊的情況下，例如高壓直流輸電系統中的直流濾波器運行過程中，其中流過直流濾波器的諧波電流隨著系統運行方式的變化發生巨大的變化，同樣的電容損壞情況下的不平衡電流在不同情況下相差可能超過一個數量級，這種情況下的電容器不平衡保護可能完全失去靈敏度。
發明內容
本發明的目的是提供一種新型電容器不平衡保護方法，提高檢測電容器損壞的靈敏度，保證該保護不受系統運行方式的影響，並且能夠區分由於外界的環境參數變化引起的不平衡電流，同時保證該保護在區外系統發生故障的情況和其他系統非正常運行情況下不發生誤動。
本發明的目的尤其是將自適應補償原理、浮動門檻技術和比例制動原理引入到電容器不平衡保護中來，既提高了電容器不平衡情況下的靈敏度和動作速度，又防止了在各種外部短路情況下以及任何非正常運行工況下的誤動作。有效解決電容器不平衡保護的靈敏性與可靠性的矛盾、速動性與可靠性的矛盾。
電容器的損壞導致出現不平衡電流是一種比較多見的一種內部故障形式，當電容損壞個數很少時，產生不平衡電流有可能很小，很難被繼電保護裝置檢出；且不管電容器損壞個數多少，縱差保護總是不反應電容器不平衡故障。為此對於高壓的交、直流電容器必須考慮其它高靈敏度且可靠安全的電容器不平衡保護。
本發明的目的是這樣實現的電容器暫態不平衡保護方法，由自適應補償原理元件、固定門檻閉鎖元件、比例制動特性元件共同構成(1)自適應補償元件Ibcub＝Iub-ΔIub(1)其中Ibcub為補償之後的不平衡電流，ΔIub為浮動的電容器不平衡電流，隨著不平衡電流變化量輸出增大而逐步自動提高。Iub為實際測量的不平衡電流。
自適應補償元件具有不受外界參數變化和系統工況變化等影響，浮動的不平衡電流隨著實際的不平衡電流變化而不斷變化，靈敏度很高。因此電容器不平衡保護不需要考慮初始狀態下的不平衡電流的大小和溫度等其他外界參數變化，比傳統保護定值大為減小，靈敏度得到了較大提高。
(2)固定門檻元件Iub＞Iubqd(2)不管外界參數和系統運行方式如何變化只要發生電容器損壞肯定能在不平衡支路上反應出不平衡電流來，加入該判據之後可以大大的提高電容器不平衡保護的可靠性。
Iub為實際測量的不平衡電流。Iubqd為不平衡電流值設定的判據。
(3)比例制動元件Ibcub＝kI (3)其中I為流過整個電容器的電流(兩個電容器分支的電流的和)，k為保護的整定值。
從電路原理來說，電容器損壞時的不平衡電流的大小和流過電容器總的電流是成一定的比例關係的，這個係數和損壞的電容器的大小和整個電容器的大小都有關係。
k=C1-C2C1+C2---(4)]]>其中C1和C2為電容器兩個分支的電容量的大小。
由式4可以看出這個比例關係和流過整個電流器的電流是沒有關係的，這個元件的引入大大提高了電容器不平衡保護在系統各種運行方式下的可靠性。
由於採用了上述全新的電容器不平衡保護原理，電容器不平衡保護不但具有很高的靈敏度，而且不受系統運行方式變化的影響，真正的兼顧了保護的靈敏性和可靠性。
本發明的特點是—首次將自適應補償原理、浮動門檻技術和比例制動原理應用於高壓電容器的不平衡保護中，使得電容器不平衡保護不需要考慮初始狀態下的不平衡電流的大小以及系統工況變化和溫度等其他外界參數變化所引起的不平衡電流的變化，比傳統穩態不平衡保護定值大為減小，靈敏度得到了很大提高。
—有效解決了電容器不平衡保護的靈敏性與可靠性的矛盾。
具體實施例方式
本發明由自適應補償原理元件、固定門檻閉鎖元件、比例制動特性元件共同構成在同時滿足上述判據的條件下產生保護信號。
(1)自適應補償元件Ibcub＝Iub-ΔIubIbcub為補償之後的不平衡電流，Iub為實際測量的不平衡電流；ΔIub為浮動的電容器不平衡電流，ΔIub隨著不平衡電流變化量輸出增大而逐步自動提高；但是不能超過電容器穿越電流的k倍，k為裝置中的固定係數。
浮動的不平衡電流隨著實際的不平衡電流變化而不斷變化，靈敏度很高。因此電容器不平衡保護不需要考慮初始狀態下的不平衡電流的大小和溫度等其他外界參數變化，比傳統保護定值大為減小，靈敏度得到了較大提高。
(2)固定門檻元件Iub＞IubqdIub為實際測量的不平衡電流，Iubqd為不平衡保護起動定值。
(3)比例制動元件Ibcub＞kI其中I為流過整個電容器的電流，k為不平衡保護的整定值；整定值k為k=C1-C2C1+C2---(4)]]>其中C1和C2為故障後電容器兩個分支的電容量的大小，本發明在同時滿足上述判據的條件下產生保護信號。
權利要求
1.電容器暫態不平衡保護方法，其特徵是由自適應補償原理元件、固定門檻閉鎖元件、比例制動特性元件共同構成(1)自適應補償元件Ibcub＝Iub-ΔIub其中Ibcub為補償之後的不平衡電流，ΔIub為浮動的電容器不平衡電流，隨著不平衡電流變化量輸出增大而逐步自動提高；Iub為實際測量的不平衡電流；(2)固定門檻元件Iub＞IubqdIub為實際測量的不平衡電流，Iubqd為不平衡電流值設定的判據；(3)比例制動元件Ibcub＝kI其中I為流過整個電容器的電流，k為保護的整定值；整定值k為k=C1-C2C1+C2---(4)]]>其中C1和C2為電容器兩個分支的電容量的大小，在同時滿足上述判據的條件下產生保護信號。
全文摘要
電容器暫態不平衡保護方法，由自適應補償原理元件、固定門檻閉鎖元件、比例制動特性元件共同構成(1)自適應補償元件具有不受外界參數變化和系統工況變化等影響，浮動的不平衡電流隨著實際的不平衡電流變化而不斷變化，靈敏度很高。(2)固定門檻元件I
文檔編號H02H7/16GK1545180SQ20031010643
公開日2004年11月10日 申請日期2003年11月27日 優先權日2003年11月27日
發明者李海英, 陳松林, 文繼鋒, 鄭玉平, 沈國榮 申請人:南京南瑞繼保電氣有限公司