交流滤波器电抗器谐波热过负荷保护设计及其在直流工程中的应用

在直流输电工程中,交流滤波器电抗器在谐波电流的作用下会出现发热或过载现象,电抗器谐波热过负荷保护是避免电抗器因过热导致损坏的主保护,理解并掌握该保护的设计原理及实现过程才能在实际工程中正确配置保护相关参数,详细研究了交流滤波器电抗器热过负荷保护的设计及实现方法,对保护中的集肤效应滤波器参数确定方法、保护算法、定值计算均进行了详细分析,并根据交流滤波器电抗器耐受谐波电流设计能力通过PSCAD/EMTDC仿真计算校核了保护设计及相关参数的正确性,在实际工程中可以按照所述方法根据电抗器生产厂家提供的集肤效应系数进行集肤效应滤波器参数的计算,根据谐波热等效电流计算保护定值,该方法对于直流工程的交流滤波器电抗器热过负荷保护配置具有实际指导意义.     

高压直流输电系统交流滤波器故障与保护分析

高压直流输电系统中的交流滤波器,兼具限制谐波电流及无功补偿的双重作用,其可靠运行直接影响整个直流输电系统的安全与稳定。对交流滤波器的短路故障、电容器损坏、设备过负荷、滤波器失谐等故障进行了故障机理分析。通过故障分析和EMTDC/PSCAD仿真,对各故障可配置的保护进行了系统的研究,指出了各保护的特点及存在的不足,为实际直流工程中交流滤波器保护的选型与配置提供了理论指导。     

交流滤波器保护配置和实现

分析了超高压直流输电系统中交流滤波器运行的各种工况,介绍了其保护配置,针对性地提出了自动跟踪补偿由于环境等参数影响产生的不平衡电流的电容器不平衡保护和基于综合谐波特性的电抗器过负荷等原理,并给出了这些保护原理的数字仿真、动模试验和现场运行结果。     

交流滤波器保护配置和实现

分析了超高压直流输电系统中交流滤波器运行的各种工况,介绍了其保护配置,针对性地提出了自动跟踪补偿由于环境等参数影响产生的不平衡电流的电容器不平衡保护和基于综合谐波特性的电抗器过负荷等原理,并给出了这些保护原理的数字仿真、动模试验和现场运行结果。     

单调谐与失谐滤波器运行状态测量与评价方法研究

针对单调谐与失谐滤波器在参数设计选型、设备结构设计、安装以及运行等环节存在诸多问题,本文提出了一种该类装置运行状态测量与评价方法。论文首先简单介绍了单调谐与失谐滤波器的电路原理及阻抗频率特性,接着对测点进行设置,采用该测量方法测量计算单调谐与失谐滤波器运行参数并进行运行状态分析,最后通过测试实际案例、计算运行参数、搭建系统谐波阻抗模型以及谐波电流系数仿真,对单调谐滤波器串联谐振点的偏移程度、并联谐振峰的大小、过电压、过电流及过容量等运行状态进行分析,以期对装置的优化改造和安全预警提供技术支撑。     

葛洲坝换流站交流滤波器过负荷保护误动作分析

根据葛洲坝换流站一次双极停运事故的现象,指出过负荷保护误动作是这次事故的主要原因。为此通过比较改造前后过负荷保护实现方式的共同点和不同点,以交流滤波器技术规范中的试验数据为依据,推导了交流滤波器中丰富的谐波分量等效到基波热效应的表达式,并且分别给出了集成电路式和微机式交流滤波器过负荷保护中等效基波热效应电流的计算公式,据此说明改造后,微机式交流滤波器过负荷保护误动作的原因是生产厂家没有仔细考虑集成电路式保护的整定过程,机械地沿用原先的定值。给出了两种解决办法解决定值整定错误问题,可为以后更好地实施直流控制保护系统国产化改造提供参考。     

谐波阻抗在直流滤波器保护中的应用

直流滤波器是高压直流输电系统不可或缺的设备。目前直流滤波器保护都采用单一的电流量保护,并且大都利用调谐频次电流作为保护量。当滤波器靠近首端接地故障时,滤波器调谐频率发生较大偏移,调谐频次电流减小,使得滤波器差动保护差流较小,灵敏度不足,保护可能出现拒动。提出了滤波器谐波阻抗保护,保护同时接入电压和电流作为保护量,计算滤波器较小调谐频次的谐波阻抗大小作为保护判据,滤波器靠近首端接地故障时保护灵敏度高,并可以反应多种故障,也可作为滤波器失谐监视判据。通过PSCAD仿真验证了该判据的可行性和可靠性,这将对直流滤波器进行更加完善可靠的保护。     

有源调谐型混合滤波器的谐波过电流保护策略

容易出现谐波过电流是基于调谐控制的有源调谐型混合滤波器固有缺陷。为解决谐波过电流带来的危害,提出了一种谐波过电流保护控制策略,分析了有源调谐控制策略与谐波过电流保护控制策略的高度统一性,进而研究了一种谐波过电流保护与调谐控制的融合方法。当滤波器发生谐波过电流时,滤波器通过主动失谐来限制谐波电流,在谐波过电流消失后又可自动恢复到之前的良好调谐状态,保障了滤波器在不出现谐波过电流的前提下最大程度地提供谐波抑制和无功补偿功能。在上述理论分析的基础上,通过仿真和实验结果验证了谐波过电流保护策略的有效性。     

龙政直流工程交流滤波器过负荷保护的标准化改造

龙政直流工程的交流滤波器保护装置是ABB在2003年供货的非标准化产品，需要在改造后实现龙政直流工程交流滤波器过负荷保护的标准化。通过分析龙政直流工程改造前交流滤波器过负荷保护和标准化交流滤波器过负荷保护的保护架构、保护原理、保护定值，指出了两者在保护架构、趋肤效应系数的实现方法、保护原理的实现方法、保护定值的表现形式上存在的差异，提出了交流滤波器过负荷保护标准化的改造方法。最后，试验验证了标准化改造后的交流滤波器过负荷保护能够满足工程的要求。     

高压直流输电交流滤波器参数的计算

无功补偿和电压控制是高压直流输电工程中的重要问题。交流滤波器可以滤除交流侧谐波并补偿无功功率,所以广泛应用于高压直流输电工程中。交流滤波器必须满足在各种工况下的交流侧谐波性能和无功功率补偿要求。首先给出单调谐滤波器参数计算的方法和精确公式;在双调谐和三调谐滤波器的参数计算过程中,通过把双调谐、三调谐滤波器等效成2个或3个单调谐滤波器,先计算得到各个单调谐滤波器参数,再经过该文给出的等效公式得到双调谐和三调谐滤波器参数,并通过定值计算和性能计算验证交流滤波器的元件参数能够符合系统要求。给出了一个三调谐滤波器计算的例子。通过仿真,得到三调谐滤波器和等效的3个单调谐滤波器的阻抗频率特性曲线,并加以对比,结果表明这种参数计算方法符合工程精度要求。介绍了另一种基于交流滤波器阻抗频率特性的滤波器参数计算方法并将两者做了对比,分析了2种滤波器参数计算方法的优缺点。     

高压直流输电系统中交流滤波器连线保护

高压直流输电系统具有存在谐波、孤岛运行、过电压及TA饱和等特点,交流滤波器连线保护需要充分考虑这些特点带来的影响,才能起到既全面又有效的保护作用。基于上述特点,提出一种新的交流滤波器连线保护方案,方案中考虑了TA饱和的差动保护和计及谐波、交流过电压、断路器分断能力及孤岛运行的过电压保护等。该方案已成功运用于国内多个高压及特高压直流工程中。运行情况表明其保护效果良好。     

无功控制在南桥换流站的应用

葛南直流控制保护系统在运行15年后进行了全面改造,无功控制有较大改进,根据优先级原则,防止部分交流滤波器组因故被切除后造成运行中的其它交流滤波器谐波过负荷,通过无功控制保证系统与换流站之间交换的无功功率在现有电网允许的范围内,通过投/切交流滤波器维持稳态交流电压在过压保护动作的水平以下,大大提高了交、直流输电系统的可靠性。     

无功控制在南桥换流站的应用

葛南直流控制保护系统在运行15年后进行了全面改造,无功控制有较大改进,根据优先级原则,防止部分交流滤波器组因故被切除后造成运行中的其它交流滤波器谐波过负荷,通过无功控制保证系统与换流站之间交换的无功功率在现有电网允许的范围内,通过投/切交流滤波器维持稳态交流电压在过压保护动作的水平以下,大大提高了交、直流输电系统的可靠性。     

广州换流站交流滤波器运行中存在的问题

简介了广州换流站交流滤波器的配置情况,重点分析了广州换流站交流滤波器运行中曾出现的投切频繁、投入时产生较大涌流、电容器损坏较多、换流变压器充电时会产生谐波损坏交流滤波器等问题,提出应按预防性试验规程规定项目及时进行试验,按预算结果和设备运行况状确定检修内容,运行人员加强巡视,以确保交流滤波的安全运行。     

交流自调谐滤波器与可控电抗器

交流调谐滤波器结构简单、可靠性较高、运行费用较低、广泛应用在谐波治理电路中。本文介绍了交流调谐滤波器的工作原理和固有缺点.滤波器参数变化所引起的失谐是导致滤波性能恶化的主要原因。磁阀式可控电抗器具备近似线性的伏-安特性、较小的有功损耗以及较快的响应速度等特点,而且制造工艺简单、成本低廉、高次谐波小。利用磁阀式可控电抗器电感可以连续调节的特点,可以保持滤波器在谐振点附近工作,大大提高了滤波的效果。文中介绍了新型自动连续调谐滤波器的原理结构及其关键部件,它具有自适应能力,可跟踪谐波变化,使滤波器始终工作在谐振点附近,而且能够抑制谐波放大,从经济角度考虑也比较实用,指出用有源技术增强LC调谐滤波器对参数变化的自适应能力是滤波装置今后的一个发展方向。     

交流滤波电容器不平衡保护的原理和计算

论文对高压三相交流滤波电容器不平衡保护的计算进行了大量的理论分析,指出:高压交流滤波电容器较之并联补偿电容器的不平衡保护计算要复杂得多,既有基波分量的计算,还有谐波分量的计算。基波分量的计算与并联补偿电容器的计算相类似。论文重点分析了谐波分量的计算问题,给出了谐波源谐波电流在系统和三相不对称电容电路间分流计算的三相电路模型。并在此模型的基础上,推导出电容器的谐波电流和谐波电压,以及不平衡保护谐波分量计算需要的各种公式。总的不平衡电流或电压应为其各分量的平方和的平方根。论文为滤波电容器不平衡保护计算提供了理论依据和适用的计算公式。     

电网中谐波的危害及消除高次谐波的方法

三相对称的交流系统经过可控硅整流设备整流后,会产生高次谐波,不仅影响电网的电能质量,严重时造成继电保护误动,烧毁微机保护线路板、数字电度表及其它微机装置。合理的设计选择交流滤波装置,就可以很好地滤掉高次谐波电压。本文在综述了谐波危害及抑制谐波的方法基础上,主要就消除高次谐波,合理的选择交流滤波器进行了理论计算和讨论。