2 直流滤波器接地故障分类
直流滤波器本质上由电容器和电抗器等元器件组成,但是两者的电气特性完全不同,对于不同的接地故障点,故障电流回路就可能存在较大差异,导致直流保护系统对故障的响应也有所不同。另外,接地故障点位于首、末两端CT测量范围内或外,直流保护系统感受到的电气特征也完全不同。鉴于此,可将直流滤波器接地故障分为直流滤波器差动保护区外接地故障(图2中K1点)和直流滤波器差动保护区内故障(图2中K2 -K6点)。另外,根据故障点两侧的电气特性,又把差动保护区内故障细分为电容器两桥臂间引线的接地故障(K6点)、电容器与电抗器间引线的接地故障(K3点)、电抗器与电抗器间引线的接地故障(K5点)。
3直流滤波器接地故障特征分析
3.1高压侧电流互感器与刀闸间引线接地故障
3.1.1故障概述
故障前,直流系统双极大地、全压、额定功率正常运行。整流站极1直流滤波器高压侧电流互感器与刀闸间引线(图2中K1点)发生接地故障后,直流极保护中极母线差动保护动作,直流滤波器保护中差动保护启动。
3.1.2故障电流回路分析
因直流滤波器装设于每极的直流极母线与中性母线间,且高压极母线与K:点属于同一个电气点,故直流滤波器高压侧电流互感器与刀闸间引线接地故障与高压极母线接地故障具有相同的故障回路和故障特征。
对于K1点接地故障,K1点的电位会迅速降为零,即K1点与接地极处于同一电势点,故直流电流从高压阀组流出后在K1点形成分流,绝大部分直流电流通过K、点直接流人接地极,然后从接地极引线分支回流至本站中性母线及低压阀组,如图3所示。故障电流回路可通过比较故障时刻各电流的大小来进行分析和验证。
根据故障录波图,K1点发生接地故障后,极1直流线路电流IDLH与极1直流高压母线电流IDCH、极1中性母线电流IDCN、极1接地极母线电流IDLN的幅值明显不等。选取故障后某时刻各电流的数值进行分析,如IDLH2 010A、 IDCH = 6 681A、 IDLN = 7 072A,极2接地极母线电流IDLN OP = 2 981A,接地极引线分支1电流IDEE1=-2 133A,接地极引线分支2电流IDEE2=-2 128A(I DEE1、 IDEE2为负值表示电流从接地极引线分支流向中性母线),考虑到不同CT之间暂态特性不完全一致以及CT的采样误差,则有I DcH = I DLH + I IDEE|1+|IDEE2|,IDLN =IDLN OP + I IDEE1|+ I IDEE2。故障电流的这一数值规律与图3所示的故障电流回路完全相符,因此上述故障电流回路分析合理。