摘要：针对交流滤波器不平衡电流保护补偿，提出调整电容器桥臂后的补偿基本原则，对相关保护装置研发及运维具有一定参考意义。

    0 引言
    高压直流输电技术以技术上、经济上的独立优势，在远距离输电、海底电缆输电、地下电缆输电及电力系统联网工程中得到较大发展。但是，高压直流输电线路两侧的换流装置需要吸收大量无功川，并且运行时在交、直流两侧产生的大量谐波会恶化电能质量、干扰通信系统，因此需要安装相应容量的交流滤波器以补偿无功功率和抑制交流侧谐波。

    1 交流滤波器的工作原理
    常规双调谐滤波器即无源电力滤波器的主要作用是滤除交流侧谐波电流和向换流器提供部分基波无功。其主体是电容器，一般是由多台电容器单元按一定要求并联或并、串联组成的电容器组，等效电路如图1所示。

    由图1可知，谐波电流流入系统的分量为：

    根据原理可知，交流滤波器的工作目标是使IN尽可能小，使IF尽可能大。

    2 无功补偿与交流滤波的关系协调
    无功补偿要求所需投人的交流滤波器数量应大于滤波性能要求必须投人的交流滤波器数量，交流滤波器稳态额定值要求所需投人的交流滤波器数量最少。在实际运行中，交流滤波器的投人由无功补偿和无功平衡控制来决定。交流滤波性能要优于滤波器设计性能；交流滤波器元件承受的应力要小于交流滤波器稳态额定值计算所要求的元件额定值。
    利用交流滤波器控制换流站交流母线电压时，可能会出现交流滤波器投人数量减少现象，此时应由控制保护系统中的最少滤波器保护来处理滤波要求。当交流滤波器数量减少到低于滤波性能要求时，控制保护系统将给出达到最少交流滤波器数量的报警信号。当交流滤波器数量进一步减少并达到交流滤波器稳态额定值设计要求时，控制保护系统将给出报警、减功率或停运信号。

    3 交流滤波器不平衡保护分析
    经过优化组合的电容器组正常运行时，流过接线桥差回路的不平衡电流近似为零。交流滤波器个别电容器故障（击穿）后，将处于继保设备严格监控之下。当故障发展到危害其它电容器安全，特别是危害系统安全时，继保设备将发出报警直至断路器动作切除故障电容器。电容器故障时，流过接线桥差回路的电流开始上升，使交流滤波器产生不平衡电流。一旦在运交流滤波器组不平衡电流偏大，就需要进行手动补偿或处理。
    交流滤波器不平衡保护定值分为3段，I段作用于报警，II段、III段作用于跳闸。不平衡保护定值见表1、Z11～Z14为交流滤波器组。

    4 不平衡电流补偿原则
    （1）将补偿值定在III段报警定值的50％以下。对于Z11、Z13，补偿前真实值在100mA（有效值）下才进行补偿；对于Z12、Z14，补偿前真实值在80mA（有效值）下才进行补偿。每次补偿均要记录A/B系统的真实值和OWS显示值。
    （2）在电容器故障处理过程中，更换漏油、超标电容器后进行桥臂平衡调整，使电容器不平衡电流实际值达到40mA以下。
    （3）补偿值为矢量，具有方向性。若补偿值较大，则需在桥臂调整后申请退出临时相关保护，以防误动。
    下面分析桥臂电容值与不平衡电流的函数关系。并联电容器示意图如图2所示。

[1] [2]  下一页