一种并网设备交流电容故障保护方法技术

本发明专利技术公开了一种并网设备交流电容故障保护方法,并网设备包括三相交流端口、断路器、滤波电感、交直流变换器、控制器；控制器根据第一电流传感器、第二电流传感器及第三电流传感器输出电流信号进行调理计算得到电流传感器原边电流实时值；所述控制器根据第一电流传感器、第二电流传感器及第三电流传感器与电容器组件的连接关系和检测组合策略得到的电流实时值计算单组电容器组的三相等效电流实时值和电流实时值的总和；该并网设备交流电容故障保护方法只需使用满足单个电容电流量程的电流传感器来达到对并网设备的每组交流电容运行状态的实时检测和保护，成本低，保护更加全面和精确。面和精确。面和精确。

【技术实现步骤摘要】
一种并网设备交流电容故障保护方法


[0001]本专利技术涉及发电及配电领域，尤其涉及一种并网设备交流电容故障保护方法。

技术介绍

[0002]电力电子设备由于半导体开关器件的高频动作，在工作时会产生丰富的高频谐波，为了降低注入电网的谐波，通常在并网端口增加LC或者LCL滤波器来进行滤波。交流电容作为滤波的主要元件，由于其对频率的高度敏感性，在使用过程中经常出现电容过载、开路、短路故障，继而引起电网跳闸、设备损毁甚至起火等严重事故。
[0003]为了及时发现电容异常，进行保护及故障排除，通常采用检测电容总电流的方式。如图1所示，图1中为使用电流传感器采集所有滤波电容的总电流，通过对采集电流进行分析来判断电容是否过载、短路或者开路。
[0004]但该方法存在成本高、保护效果有限的缺点，主要体现在：
[0005]电流传感器的量程需要根据总电流选型，当电容数量较多时，电流传感器的量程需要很大，成本会较高；
[0006]为了确保电网和系统正常运行，保护门限相对正常电流需要设置充足的裕量。这样当其中一只电容发生短路或者开路时，总电流只发生了微小的变化，难以触发保护门限，但故障电容器组的另外两相电容却已明显过载和过压，长期运行会造成电容击穿短路，使故障扩大化。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是提出一种并网设备交流电容故障保护方法，该并网设备交流电容故障保护方法只需使用满足单个电容电流量程的电流传感器来达到对并网设备的每组交流电容运行状态的实时检测和保护，成本低，保护更加全面和精确,保障交流电容和系统安全可靠运行。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种并网设备交流电容故障保护方法,所述并网设备包括三相交流端口、断路器、滤波电感、交直流变换器、控制器；所述滤波电感连接交直流变换器的交流输出端口A2、B2和C2；所述第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器，所述断路器串联在三相交流端口与滤波电感之间；所述并网设备还包括电容器组件，所述电容器组件包括至少三组电容器组，分别为:第一电容器组、第二电容器组...第N电容器组；第一电容器组、第二电容器组...第N电容器组并联在所述断路器和所述滤波电感连接线的A1、B1及C1端口上，所述控制器连接所述断路器、交直流变换器；所述第一电流传感器、第二电流传感器及所述第三电流传感器串联在所述电容器组件电气端口与A1、B1及C1端口的连接线上；
[0009]所述第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器分别对所述电容器组件中各电容器组的一相电流按照检测组合策略进行检测；一个电流传感器对应一个电容器组的一相电流，或者一个电流传感器对应两个电容器组的各一相电流；
[0010]所述控制器根据第一电流传感器、第二电流传感器及第三电流传感器输出电流信号进行调理计算得到电流传感器原边电流实时值i1、i2、i3；
[0011]所述控制器根据第一电流传感器、第二电流传感器及第三电流传感器与电容器组件的连接关系和检测组合策略得到的电流实时值i1、i2、i3计算出：单组电容器组的三相等效电流实时值i
A
、i
B
、i
C
、电流实时值的总和i
all
、以及i
A
、i
B
、i
C
和i
all
的有效值I
A
和I
B
和I
C
和I
all
；
[0012]所述控制器根据I
A
和I
B
和I
C
与预设门限比较判断电容器组是否发生过载，若I
A
和I
B
和I
C
其一大于预设门限时，确定电容发生过载，控制器向所述交直流变换器发出停机指令，使交直流变换器停止工作，同时向断路器发送断开信号；
[0013]所述控制器根据I
all
与预设门限比较判断电容是否发生短路或者开路；若I
all
大于预设门限时，确定电容发生短路或者开路故障，所述控制器向所述交直流变换器发出停机指令，使所述交直流变换器停止工作，同时向所述断路器发送断开信号；
[0014]其中，N≥3。
[0015]优选地，所述电容器组件包括三组电容器组；分别为：第一电容器组、第二电容器组、第三电容器组；所述检测组合策略为：所述第一电流传感器检测第一电容器组的A相电流得到电流传感器原边电流实时值i1，所述第二电流传感器检测第二电容器组的B相电流得到电流传感器原边电流实时值i2，所述第三电流传感器检测第三电容器组的C相电流得到电流传感器原边电流实时值i3；
[0016]i
A
＝i1[0017]i
B
＝i2[0018]i
C
＝i3[0019]i
all
＝i1+i2+i3[0020]I
A
＝RMSi
A
[0021]I
B
＝RMSi
B
[0022]I
C
＝RMSi
C
[0023]I
all
＝RMSi
all
[0024]其中，i
A
、i
B
、i
C
为单组电容器组的三相等效电流实时值，i
all
为电流实时值的总和，I
A
和I
B
和I
C
和I
all
为i
A
、i
B
、i
C
、i
all
的有效值。
[0025]优选地，所述电容器组件包括四组电容器组，分别为：第一电容器组、第二电容器组、第三电容器组及第四电容器组；所述检测组合策略为：第一电流传感器检测第一电容器组的A相电流得到电流传感器原边电流实时值i1，第二电流传感器检测第二电容器组的B相电流得到电流传感器原边电流实时值i2，第三电流传感器检测第三电容器组的B相电流和第四电容器组的A相电流得到电流传感器原边电流实时值i3；
[0026]i
A
＝i1[0027]i
B
＝i2[0028]i
C
＝
‑
i3[0029]i
all
＝i1+i2‑
i3[0030]I
A
＝RMSi
A
[0031]I
B
＝RMSi
B
[0032]I
C
＝RMSi
C
[0033]I
all
＝RMSi
all
[0034]其中，i
A
、i
B
、i
C
为单组电容器组的三相等效电流实时值，i
al本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种并网设备交流电容故障保护方法,其特征在于，所述并网设备包括三相交流端口、断路器、滤波电感、交直流变换器、控制器；所述滤波电感连接交直流变换器的交流输出端口A2、B2和C2；所述第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器，所述断路器串联在三相交流端口与滤波电感之间；所述并网设备还包括电容器组件，所述电容器组件包括至少三组电容器组，分别为:第一电容器组、第二电容器组...第N电容器组；第一电容器组、第二电容器组...第N电容器组并联在所述断路器和所述滤波电感连接线的A1、B1及C1端口上，所述控制器连接所述断路器及交直流变换器；所述第一电流传感器、第二电流传感器及所述第三电流传感器串联在所述电容器组件电气端口与A1、B1及C1端口的连接线上；所述第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器分别对所述电容器组件中各电容器组的一相电流按照检测组合策略进行检测；一个电流传感器对应一个电容器组的一相电流，或者一个电流传感器对应两个电容器组的各一相电流；所述控制器根据第一电流传感器、第二电流传感器及第三电流传感器输出电流信号进行调理计算得到电流传感器原边电流实时值i1、i2、i3；所述控制器根据第一电流传感器、第二电流传感器及第三电流传感器与电容器组件的连接关系和检测组合策略得到的电流实时值i1、i2、i3计算出：单组电容器组的三相等效电流实时值i
A
、i
B
、i
C
、电流实时值的总和i
all
、以及i
A
、i
B
、i
C
和i
all
的有效值I
A
和I
B
和I
C
和I
all
；所述控制器根据I
A
和I
B
和I
C
与预设门限比较判断电容器组是否发生过载，若I
A
和I
B
和I
C
其一大于预设门限时，确定电容发生过载，控制器向所述交直流变换器发出停机指令，使交直流变换器停止工作，同时向断路器发送断开信号；所述控制器根据I
all
与预设门限比较判断电容是否发生短路或者开路；若I
all
大于预设门限时，确定电容发生短路或者开路故障，所述控制器向所述交直流变换器发出停机指令，使所述交直流变换器停止工作，同时向所述断路器发送断开信号；其中，N≥3。2.根据权利要求1所述的并网设备交流电容故障保护方法，其特征在于，所述电容器组件包括三组电容器组；分别为：第一电容器组、第二电容器组、第三电容器组；所述检测组合策略为：所述第一电流传感器检测第一电容器组的A相电流得到电流传感器原边电流实时值i1，所述第二电流传感器检测第二电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丰，周党生，罗祖林，李海明，刘一洋，赵晨光，
申请(专利权)人：河源市禾望电气有限公司，
类型：发明
国别省市：