高压串联补偿电容器组不平衡保护方法和装置

摘要

高压串联补偿电容器组不平衡保护装置，与高压输电线路的继电保护有关，解决已有保护装置功能少，灵敏度低的问题。包括A/D转换模块，分别将电容器组电流互感器D和不平衡电流互感器E产生的电流转化为数字量，数据判断计算模块，将电容器组电流Ic、不平衡电流ΔI、电容器组A的门槛电流Imk、原有H臂容抗的容抗变化率K_x，可靠系数K_k计算故障电容器单元的数量，存贮模块，存贮门槛电流I_mk，容抗变化率K_x，可靠系数K_k，发生故障的次数和计算结果，保护输出模块，根据数据判断计算模块的判断结果报警或跳闸保护。

主权项

1.高压串联补偿电容器组不平衡保护方法，其特征在于电容器组A采用对称H型接线，电容器对称的接在H臂的4个臂H1、H2、H3、H4上，每个H臂由M*N个单只电容器B串并联组成，N个电容器并联成一个小组，有M个小组串联在一起组成一个H臂，每单只电容器B内部又由K*L个电容器单元C串并联组成，L个电容器单元并联成一个单元小组，有K个单元小组串联在一起，流过整个电容器组的一次侧导线上安装有电流互感器D，在H型的桥接线上装有不平衡电流互感器E，判断电容器组中发生电容器单元故障以及估算电容器单元故障数目X的方法包括如下步骤：(1)计算一个H臂上发生一个电容器单元故障后的容抗变化率Kx并存储，$K_x=\frac{({X_C}^{\prime }-X_C)}{X_C},$ Xc为故障前一个H臂电容的容抗，X′c为该H臂上发生一个电容器单元故障后后的容抗，(2)将电流互感器D和不平衡电流互感器E的二次电流分别经A/D模块采样转换为数字量，(3)数据判断计算模块将数字量经全波富氏算法分别得到工频50Hz的电容器组电流Ic和不平衡电流ΔI，比较Ic与电容器组A的负荷电流门槛Imk，当Ic＞Imk，则计算不平衡电流系数Δi并存储，$\Delta i_n=\frac{\Delta I_n}{{\mathrm{Ic}}_n},$否则，再次进入步骤(2)后再作下一次判断，(4)数据判断计算模块计算不平衡电流系数的变化量Δibh，Δibh＝Δin-Δin-k Δin为电容器组A第n次计算的不平衡电流系数，Δin-k为电容器组A第n-k次计算的不平衡电流系数，K为1-10中的任一整数，n为已计算不平衡电流系数Δi的次数，判断是否|Δibh|≥0.25KxKk，Kk为可靠系数，1.2≥Kk≥0.8，是，则判定发生故障，故障记录m增加1并进入下步骤，否则将n加1进入下次计算机判断，(5)估算H臂发生故障的电容器单元的个数X，$X\approx \frac{4*\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}\left|{\mathrm{\Delta i}}_{\mathrm{bh}}\right|}{K_x{K}_k}$ i为已记录的H臂发生故障的次数，m为故障记录总数。