基于高压侧电流有效值的交流滤波器差动保护方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于交流滤波器技术领域，具体涉及一种基于高压侧电流有效值的交流滤 波器差动保护方法。
【背景技术】
[0002] 电力工程交流滤波器结构和差动保护87ACF示意图如图1所示，现有交流滤波器 差动保护判据为ABS(IT1 -IT3) >A，其中IT1为高压侧电流，IT3为低压侧电流，ABS表 示取绝对值，A为差流定值。当差动保护判据ABS(IT1 -IT3) >A满足后，保护动作出口， 跳开高压侧开关。
[0003] 差动保护在交流滤波器本体发生接地故障时应可靠动作，其他情形下应可靠不动 作。但现场多次出现交流滤波器退出过程中，差动保护误动作的事件。
[0004] 交流滤波器退出过程中，A、B、C三相开关依次断开，正常情况下，高低压侧A、B、C 三相电流依次在过零点切除，高低压侧电流不会形成差流，差动保护不会动作。
[0005] 但从其中一次保护误动作事件的现场录波可以看出，交流滤波器退出过程中，高 压侧A相电流过零后并未清除，出现了约2/3工频周期的续流，如图2所示，高低压侧A相 电流存在2/3周期的差流，导致保护动作。
[0006] 从另一次保护误动作事件的现场录波可以看出，交流滤波器退出过程中，高压侧B 相电流过零后并未清除，出现了约1/3工频周期的续流，如图3所示，高低压侧B相电流存 在1/3周期的差流，导致保护动作。
【发明内容】
[0007] 针对交流滤波器退出过程中续流导致差动保护动作的问题，本发明提供一种采用 高压侧电流有效值作为辅助判据的交流滤波器差动保护方法，在本体发生接地故障时能可 靠动作，在交流滤波器退出过程中可靠不动作。
[0008] 为了实现上述目的，本发明通过下列技术方案来实现：
[0009] -种基于高压侧电流有效值的交流滤波器差动保护方法，其包括以下步骤：
[0010] 步骤1、对交流滤波器高压侧电流IT1和低压侧电流IT3进行采样；
[0011] 步骤2、将采样的高压侧电流IT1和低压侧电流IT3均通过50HZ滤波，采用50HZ 分量计算高、低压侧电流差流DIF，并跟差流定值进行比较，作为交流滤波器差动保护的主 判据；其中，差流DIF的计算方法是：
[0012] DIF(p) = | |lTl_50HZ(p) | -1IT3_50HZ(p) | (1)
[0013] 其中，DIF(p)为中断周期p的差流值，ITl_50HZ(p)为中断周期p的高压侧电流值 的50HZ分量值；IT3_50HZ(p)为中断周期p的低压侧电流值的50HZ分量值；
[0014] 步骤3、计算高压侧电流IT1有效值，并跟有效值定值进行比较，作为交流滤波器 差动保护的辅助判据，高压侧电流IT1有效值的计算方法如下：
[0015]
(2)
[0016] 其中，ITl_rms(p)为中断周期p的高压侧电流IT1有效值，|lTl(n) |为中断周期 n的高压侧电流值，（p-N+1) <n<p，N为一个基波周期内的中断采样次数，K为设定系数， 其大小为正弦波有效值和平均值的比值；
[0017] 步骤4、当中断周期p的高低压侧电流差流DIF(p)大于差流定值，且同时高压侧电 流有效值ITl_rms(p)大于有效值定值时，差动保护无延时动作出口，跳开高压侧开关，其 他情形差动保护不动作。
[0018] 所述差流定值取交流滤波器正常运行时穿越电流50HZ分量峰值的一半。
[0019] 有效值定值为交流滤波器正常运行时穿越电流有效值的0. 8倍。
[0020] 本发明通过计算高低压侧电流差流，并跟差流定值进行比较，作为交流滤波器差 动保护的主判据；计算高压侧电流IT1有效值，并跟有效值定值进行比较，作为交流滤波器 差动保护的辅助判据；当高低压侧电流差流大于差流定值、高压侧电流有效值大于有效值 定值同时满足时，即保护的主判据、辅助判据同时满足时，保护无延时动作出口，其他情形 保护不动作。
[0021] 为形成交流滤波器差动保护主判据、辅助判据一定的时序配合关系，并减小差流 计算结果的波动，对高低压侧电流进行了 50HZ滤波，采用50HZ分量计算高低压侧电流差 流。
[0022] 本发明与现有技术相比，具有如下优点：因采用了交流滤波器退出时高压侧电流 减小为〇和交流滤波器故障时高压侧电流基本不变这一截然不同的特征进行区分，在交流 滤波器故障时不影响保护的正确动作，在交流滤波器退出情况下保护可靠不动作。
【附图说明】
[0023] 图1是现有交流滤波器结构和差动保护示意图（以双调谐为例）；
[0024] 图2是图1中交流滤波器退出时差动保护误动作的现场录波一；
[0025] 图3是图1中交流滤波器退出时差动保护误动作的现场录波二；
[0026]图4是本发明基于高压侧电流有效值的交流滤波器差动保护方法的逻辑图；
【具体实施方式】
[0027] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明的内容做进一步详细说明。
[0028] 基于高压侧电流有效值的交流滤波器差动保护方法，其包括以下步骤：
[0029] (1)对高压侧电流IT1和低压侧电流IT3进行50HZ滤波后，图4中下面的虚框介 绍了一种计算高低压侧电流差流的程序逻辑，分别对高低压侧电流提取50HZ分量、取绝对 值，然后相减，再对相减的结果取绝对值，所得结果即为差流，公式（1)中所示。
[0030] (2)图4上面的虚框介绍了一种计算高压侧电流IT1有效值的程序逻辑，对高压侧 电流取绝对值，然后对绝对值计算一个周波（工频周期20ms)的平均值，平均值乘以一个系 数所得结果即为有效值，公式（2)中所示。
[0031] (3)判据：当某中断周期的高低压侧电流差流大于差流定值，且高压侧电流有效 值大于有效值定值同时满足时，说明是交流滤波器故障，差动保护无延时动作出口，跳开高 压侧开关，其它情形差动保护不动作。其中，作为优选方案，差流定值可取交流滤波器正常 运行时穿越电流50HZ分量峰值的一半；有效值定值可取交流滤波器正常运行时穿越电流 有效值的0. 8倍（当然，也可根据具体工程不同参数进行适当调整）。
[0032] 上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的 普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡 是根据本
【发明内容】
的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
【主权项】
1. 一种基于高压侧电流有效值的交流滤波器差动保护方法，其特征在于，其包括w下 步骤： 步骤1、对交流滤波器高压侧电流IT1和低压侧电流IT3进行采样； 步骤2、将采样的高压侧电流IT1和低压侧电流IT3均通过50监滤波，采用50监分量 计算高、低压侧电流差流DIF，并跟差流定值进行比较，作为交流滤波器差动保护的主判据； 其中，差流DIF的计算方法是： DIF(p) =I|m_50监(P)H口3-50监(P)II (1) 其中，DIF(p)为中断周期P的差流值，m_50监(P)为中断周期P的高压侧电流值的 50监分量值；IT3_50监(P)为中断周期P的低压侧电流值的50监分量值； 步骤3、计算高压侧电流IT1有效值，并跟有效值定值进行比较，作为交流滤波器差动 保护的辅助判据，高压侧电流IT1有效值的计算方法如下：(2) 其中，ITl_rms(p)为中断周期P的高压侧电流IT1有效值，I口l(n)|为中断周期n的 高压侧电流值，（P-N+1)《n《p，N为一个基波周期内的中断采样次数，K为设定系数，其 大小为正弦波有效值和平均值的比值； 步骤4、当中断周期P的高低压侧电流差流DIF(p)大于差流定值，且同时高压侧电流有 效值ITl_rms(P)大于有效值定值时，差动保护无延时动作出口，跳开高压侧开关，其他情 形差动保护不动作。2. 根据权利要求1所述的基于高压侧电流有效值的交流滤波器差动保护方法，其特征 在于，所述差流定值取交流滤波器正常运行时穿越电流50监分量峰值的一半。3. 根据权利要求1所述的基于高压侧电流有效值的交流滤波器差动保护方法，其特征 在于，有效值定值为交流滤波器正常运行时穿越电流有效值的0. 8倍。4. 根据权利要求1所述的基于高压侧电流有效值的交流滤波器差动保护方法，其特征 在于，所述基波周期为20ms。
【专利摘要】本发明提供了一种基于高压侧电流有效值的交流滤波器差动保护方法，其包括以下步骤：步骤1、对交流滤波器高压侧电流和低压侧电流进行采样；步骤2、将采样的高压侧电流和低压侧电流均通过50HZ滤波，采用50HZ分量计算高、低压侧电流差流，并跟差流定值进行比较；步骤3、计算高压侧电流有效值，并跟有效值定值进行比较；步骤4、当高低压侧电流差流大于差流定值，且同时高压侧电流有效值大于有效值定值时，差动保护无延时动作出口，跳开高压侧开关，其他情形差动保护不动作。本发明因采用了交流滤波器退出和故障时高压侧电流截然不同特征进行区分，保证了保护在本体发生接地故障时能可靠动作，在交流滤波器退出过程中可靠不动作。
【IPC分类】H02H3/26, H02H7/00
【公开号】CN105006803
【申请号】CN201510450086
【发明人】郑伟, 陈晓鹏, 张楠, 邬乾晋, 顾保全
【申请人】中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年7月28日