高压滤波电容器组不平衡电流保护课件

高压滤波电容器组不平衡电流保护配置及定值高压滤波电容器组不平衡电流保护配置及定值1问题1.HVDC高压直流滤波电容器组不明原因跳闸南方电网国家电网2.跳闸时间高坡、宝安自投运来，肇庆2014年共4次在雷雨，或者沿线雷雨时3.措施改定值取消保护问题1.HVDC高压直流滤波电容器组不明原因跳闸2滤波器结构HVDC12/24/36次三调谐直流滤波器滤波器结构HVDC12/24/36次三调谐直流滤波器3高压电容器的两种接线方式型接线H型接线高压电容器的两种接线方式型接线H型接线4电容器不平衡保护整定原则1.单调谐滤波器组允许的失谐度

失谐度与电容量偏差：（1）现场调谐并测量（2）计算：条件下的最大电容器不平衡保护整定原则1.单调谐滤波器组允许的失谐度失5电容器不平衡保护整定原则2.完好单元或者内部元件的端电压完整单元的端电压(1+knorm)UN

,knorm=0.05故障单元或元件的端电压(1+ke)UN

,ke=0.15过压倍数最大持续时间说明IEC60871.1-2005DL/T840-20031.0连续—

1.05—连续

1.10每24h中12h每24h中8h长期工作电压最高值1.15每24h中30min每24h中30min系统电压调整与波动1.205min5min轻负荷时电压升高1.301min1min轻负荷时电压升高电容器运行中允许的工频过电压水平电容器不平衡保护整定原则2.完好单元或者内部元件的端电压过6失谐保护方式的缺陷

失谐保护失谐保护失谐保护方式的缺陷

失谐保护失谐保护7H型电容器组的短路分析H型电容器组的不平衡保护判别式：H型电容器组的短路分析H型电容器组的不平衡保护判别式：8H型电容器组的短路分析1.C1支路的电容器单元短路失谐度：过电压：不平衡电流H型电容器组的短路分析1.C1支路的电容器单元短路9H型电容器组的短路分析2.C1与C3支路各有同样数量单元短路失谐：过电压：不平衡电流：

H型电容器组的短路分析2.C1与C3支路各有同样数量单元10H型电容器组的短路分析3.C1与C2支路各有同样数量单元短路失谐：过电压：

不平衡电流：H型电容器组的短路分析3.C1与C2支路各有同样数量单元11型电容器组的分析型电容器组的不平衡保护判别式：型电容器组的分析型电容器组的不平衡保护判别式：12型电容器组的分析1.单边支路有部分电容器单元短路失谐度:过电压：最大不平衡电流：型电容器组的分析1.单边支路有部分电容器单元短路13型电容器组的分析2.双边支路各有同样数量电容器单元短路失谐度：过电压：不平衡电流型电容器组的分析2.双边支路各有同样数量电容器单元短路14两种不同电路的优缺点比较H型电容器组型电容器组跳闸动作值电容器失谐电容器耐压两种不同电路的优缺点比较H型电容器组型电容器组跳闸动作值电15H型电路的缺点H型电路单臂单元短路后，不平衡保护的动作值要根据剩余完好元件的过电压水平确定，不平衡保护动作定值低。保护的抗干扰水平也降低没有最大限度地利用故障电容器的剩余价值H型接线的差值电流互感器对地绝缘要求高，成本高H型电路的缺点H型电路单臂单元短路后，不平衡保护的动作值要根16接线的优点低压并联电容器的保护C2的保护接线的优点低压并联电容器的保护C2的保护17元件级故障分析内熔丝型电容器单元

完好单元mn元件故障模块短路元件级故障分析内熔丝型电容器单元完好单元mn元件故障模18H型电容器组元件故障分析1.C1支路有mn只元件被隔离失谐度：过电压：不平衡电流H型电容器组元件故障分析1.C1支路有mn只元件被隔离19H型电容器组元件故障分析2.C1与C3同时出现同样数量mn只元件被隔离失谐度：过电压：允许的故障元件数量H型电容器组元件故障分析2.C1与C3同时出现同样数量m20H型电容器组元件故障分析3.C1和C2同时出现同样数量mn只元件被隔离失谐度：过电压：允许的故障元件数量H型电容器组元件故障分析3.C1和C2同时出现同样数量m21型电容器组元件故障分析1.A支路n个并联模块中各有m只元件隔离失谐度：过电压：允许的故障元件数量型电容器组元件故障分析1.A支路n个并联模块中各有m只22型电容器组元件故障分析2.A、B两臂各有n段并联模块的m只元件隔离失谐度：过电压：允许的故障元件数量型电容器组元件故障分析2.A、B两臂各有n段并联模块的23第二部分

H型电容器组的保护整定值1.不平衡电流的保护跳闸判据2.差值电流的突变量检测

第二部分

H型电容器组的保护整定值1.不平衡电流的保护跳闸24第二部分

H型电容器组的保护整定值3.单元平衡故障条件下的保护判据条件记数判据

第二部分

H型电容器组的保护整定值3.单元平衡故障条件下的25第二部分

H型电容器组的保护整定值4.元件平衡故障条件下的保护判据条件记数判据

第二部分

H型电容器组的保护整定值4.元件平衡故障条件下的26第二部分

型接线直流滤波器定值1.不平衡电流动作值2.差值电流增量检测第二部分

型接线直流滤波器定值1.不平衡电流动作值27型接线直流滤波器定值3.单元级故障检测条件：记数：

判据：型接线直流滤波器定值3.单元级故障检测28型接线直流滤波器定值4.元件级故障检测条件：记数：

判据：型接线直流滤波器定值4.元件级故障检测29故障分析

电容器组及单元结构型接线单元内部各有3串(s=3)，21并（p=21）元件。单臂支路各有52(N=52)个单元串联，故障分析

电容器组及单元结构型接线30现有的保护设置1.动态段判据t-1时刻已有10个元件的熔丝熔断(n=1,m=10),在t时刻第11个元件故障短路时(d=1)的不平衡电流突变量

现有的保护设置1.动态段判据31现有的保护设置2.静态段判据假定某一电容器单元短路（d=3）时的不平衡电流

作为整定值。现有的保护设置2.静态段判据32动作录波2014年10月3日，雨动作录波2014年10月3日，雨33允许短路的数量按照电容量偏差计算

6模块=两个单元短路现场试验证实，在单侧6个单元短路的条件下，滤波器调谐频率的失谐度为1%。允许短路的数量按照电容量偏差计算34允许短路的数量按照单元电容器过电压 7模块=2单元+1模块允许短路的数量按照单元电容器过电压35允许短路的数量各种短路条件下的计算结果d（模块）10.3215%0.645%20.6452%1.299%30.9709%1.961%41.2987%2.632%51.6287%3.311%61.9608%4%72.2951%4.698%82.6316%5.405%92.9703%6.122%允许短路的数量各种短路条件下的计算结果d（模块）10.32136可能的原因内部两个元件击穿，熔丝熔断后形成放电间隙，在雷击过电压下放电，旁路电容串？并联电阻表面放电？可能的原因37谢谢！谢谢！38高压滤波电容器组不平衡电流保护配置及定值高压滤波电容器组不平衡电流保护配置及定值39问题1.HVDC高压直流滤波电容器组不明原因跳闸南方电网国家电网2.跳闸时间高坡、宝安自投运来，肇庆2014年共4次在雷雨，或者沿线雷雨时3.措施改定值取消保护问题1.HVDC高压直流滤波电容器组不明原因跳闸40滤波器结构HVDC12/24/36次三调谐直流滤波器滤波器结构HVDC12/24/36次三调谐直流滤波器41高压电容器的两种接线方式型接线H型接线高压电容器的两种接线方式型接线H型接线42电容器不平衡保护整定原则1.单调谐滤波器组允许的失谐度

失谐度与电容量偏差：（1）现场调谐并测量（2）计算：条件下的最大电容器不平衡保护整定原则1.单调谐滤波器组允许的失谐度失43电容器不平衡保护整定原则2.完好单元或者内部元件的端电压完整单元的端电压(1+knorm)UN

,knorm=0.05故障单元或元件的端电压(1+ke)UN

,ke=0.15过压倍数最大持续时间说明IEC60871.1-2005DL/T840-20031.0连续—

1.05—连续

1.10每24h中12h每24h中8h长期工作电压最高值1.15每24h中30min每24h中30min系统电压调整与波动1.205min5min轻负荷时电压升高1.301min1min轻负荷时电压升高电容器运行中允许的工频过电压水平电容器不平衡保护整定原则2.完好单元或者内部元件的端电压过44失谐保护方式的缺陷

失谐保护失谐保护失谐保护方式的缺陷

失谐保护失谐保护45H型电容器组的短路分析H型电容器组的不平衡保护判别式：H型电容器组的短路分析H型电容器组的不平衡保护判别式：46H型电容器组的短路分析1.C1支路的电容器单元短路失谐度：过电压：不平衡电流H型电容器组的短路分析1.C1支路的电容器单元短路47H型电容器组的短路分析2.C1与C3支路各有同样数量单元短路失谐：过电压：不平衡电流：

H型电容器组的短路分析2.C1与C3支路各有同样数量单元48H型电容器组的短路分析3.C1与C2支路各有同样数量单元短路失谐：过电压：

不平衡电流：H型电容器组的短路分析3.C1与C2支路各有同样数量单元49型电容器组的分析型电容器组的不平衡保护判别式：型电容器组的分析型电容器组的不平衡保护判别式：50型电容器组的分析1.单边支路有部分电容器单元短路失谐度:过电压：最大不平衡电流：型电容器组的分析1.单边支路有部分电容器单元短路51型电容器组的分析2.双边支路各有同样数量电容器单元短路失谐度：过电压：不平衡电流型电容器组的分析2.双边支路各有同样数量电容器单元短路52两种不同电路的优缺点比较H型电容器组型电容器组跳闸动作值电容器失谐电容器耐压两种不同电路的优缺点比较H型电容器组型电容器组跳闸动作值电53H型电路的缺点H型电路单臂单元短路后，不平衡保护的动作值要根据剩余完好元件的过电压水平确定，不平衡保护动作定值低。保护的抗干扰水平也降低没有最大限度地利用故障电容器的剩余价值H型接线的差值电流互感器对地绝缘要求高，成本高H型电路的缺点H型电路单臂单元短路后，不平衡保护的动作值要根54接线的优点低压并联电容器的保护C2的保护接线的优点低压并联电容器的保护C2的保护55元件级故障分析内熔丝型电容器单元

完好单元mn元件故障模块短路元件级故障分析内熔丝型电容器单元完好单元mn元件故障模56H型电容器组元件故障分析1.C1支路有mn只元件被隔离失谐度：过电压：不平衡电流H型电容器组元件故障分析1.C1支路有mn只元件被隔离57H型电容器组元件故障分析2.C1与C3同时出现同样数量mn只元件被隔离失谐度：过电压：允许的故障元件数量H型电容器组元件故障分析2.C1与C3同时出现同样数量m58H型电容器组元件故障分析3.C1和C2同时出现同样数量mn只元件被隔离失谐度：过电压：允许的故障元件数量H型电容器组元件故障分析3.C1和C2同时出现同样数量m59型电容器组元件故障分析1.A支路n个并联模块中各有m只元件隔离失谐度：过电压：允许的故障元件数量型电容器组元件故障分析1.A支路n个并联模块中各有m只60型电容器组元件故障分析2.A、B两臂各有n段并联模块的m只元件隔离失谐度：过电压：允许的故障元件数量型电容器组元件故障分析2.A、B两臂各有n段并联模块的61第二部分

H型电容器组的保护整定值1.不平衡电流的保护跳闸判据2.差值电流的突变量检测

第二部分

H型电容器组的保护整定值1.不平衡电流的保护跳闸62第二部分

H型电容器组的保护整定值3.单元平衡故障条件下的保护判据条件记数判据

第二部分

H型电容器组的保护整定值3.单元平衡故障条件下的63第二部分

H型电容器组的保护整定值4.元件平衡故障条件下的保护判据条件记数判据

第二部分

H型电容器组的保护整定值4.元件平衡故障条件下的64第二部分

型接线直流滤波器定值1.不平衡电流动作值2.差值电流增量检测第二部分

型接线直流滤波器定值1.不平衡电流动作值65型接线直流滤波器定值3.单元级故障检测条件：记数：

判据：型接线直流滤波器定值3.单元级故障检测66型接线直流滤波器定值4.元件级故障检测条件：记数：

判据：型接线直流滤波器定值4.元件级故障检测67故障分析

电容器组及单元结构型接线单元内部各有3串(s=3)，21并（p=21）元件。