换流站交流滤波器电容器不平衡电流调整新方法
杨克虎1，杨洋2
【摘 要】摘要：换流站广泛采用交流滤波器来滤除谐波和补偿无功。当运行中的交流滤波器组出现不平衡电流超标，需要调整交流滤波器组组合方案时，按传统的调整方法，检修工作量大,不确定性高。结合某换流站运行检修实际，提出一种交流滤波器组不平衡电流调整策略。采用该方法可有效避免不平衡CT电容和高压母线电磁感应对调整结果的影响。现场试验的结果也验证新方法理论思路正确，达到了提高工作效率的目的。 【期刊名称】云南电力技术 【年(卷),期】2017(045)001 【总页数】4
【关键词】交流滤波器；不平衡电流；电容值测量
0 前言
直流换流站的换流器运行时需要补充大量的无功功率，并会在直流侧和交流侧产生大量谐波。为了补偿无功功率和抑制交流侧谐波，需要安装相应容量的交流滤波器。当换流站交流滤波器投运，或者正常运行中的交流滤波器组出现不平衡保护动作后都需要调整交流滤波器C1电容器中单支电容的排列组合。以下结合±500 kV换流站运投运调试实际，提出一种交流滤波器组不平衡电流调整方案。
1 换流站交流滤波器配置
换流站采用两个6脉动串联而成的12脉动换流器，它在交流侧将主要产生12k±1次的特征谐波，在直流侧产生12k次特征谐波。交流滤波器的基本原理
是通过电抗器、电容器和电阻器的不同组合致使某次谐波流经它时所呈现的阻抗很小，从而将谐波电流导出系统，达到滤除谐波的功能，同时由于电容器，电抗的存在，电流流经时能够产生一定的无功功率，达到提供无功的功能。换流站工配置3大组（9小组交流滤波器），其中每个大组包括DT 11/24、TT 3/13/36、SC型交流滤波器各1个小组。
换流站交流滤波器高压电容器组C1，实际上是由许多单只电容器串、并联组合而成的。高压电容器组C1均采用H桥接线方式，以DT 11/24为例，其中S1为电容器单元串联数，P 为电容器单元并联数。C1电容器中单只电容器为有内熔丝，有内电阻设计，内部为5并14串的方式连接而成。单支电容的实测电容值为24.38 μF+1.0。不平衡保护就是通过桥接的不平衡CT测量不平衡电流以及时发现电容器内部故障。
标准要求初始不平衡电流一次值超过30 mA，换流站投运过程中9个小组交流滤波器中有7个第一次充电时测量的C1电容器初始不平衡电流都出现了超标的情况，经过多次停电调整才使得所有交流滤波器小组不平衡电流满足要求。（本文内所述电流均为一次值）
2 不平衡电容调整方法
2.1 导致误差的因素排查
调整单支电容时的一般方法:在C1电容器高压端加380 V电压，将不平衡CT一端引流线解脱，将电流表跨接在不平衡CT两端。（本文中测量不平衡电流的电流表均采用高精度毫安表，量程为0～10 mA，精确级0.1）测量初始不平衡值，将其与高压下测试的初始不平衡值作比较，按比例计算得出需要将低压下的初始值调整到某数值之下。根据桥臂间单台电容器容值的差异，确定需要
在臂间调换的电容器单元。为方便论述，将此方法命名为方案一。
方案一在380 V电压下测出来的不平衡电流值在30 μA左右后，理论上加上额定电压303 kV后不平衡电流应该小于30 mA。当但当将该组交流滤波器投入运行后，不平衡电流仍然有超标。由此可知这种测量方案误差较大，无法指导电容平衡调节，因此如何排除误差，找到相对准确的测量方法是解决电容器不平衡的关键。
2.2 电磁感应对测量误差的影响
在调试过程中发现，即使C1电容器两端还未施加电压时，桥接的电流表依然会有将近10 μA的电流读数。这明显会影响到实际电流表的测量结果。由于在整个调试过程中，滤波器场大组母线一直处于带电状态，认为低压下测量结果不准确可能是由于测试环境的电磁干扰造成的。在将母线转冷备用后再用相同的方法测量，电流表读数降为零。因此在电容器调平衡时，应将滤波器上方跨越的大组母线转冷备用。 2.3 测试电压对测量误差的影响
由于现场难以模拟出额定运行时所需的303 kV电压，所以方案一通过在380 V条件下测量数据按比例换算出高压室时的不平衡电流。但是该电压下产生的电流相比303 kV时的电流差距较大，按比例推算出高压时的数据误差自然较大。因此设计了方案二，该方案提高测试电压，并选取多个电压水平来测试，拟合不平衡电流随电压升高的关系，同时考虑2.2节所述电磁感应的影响，在测试期间将滤波器上方跨越的大组母线转冷备用。方案二依然按照图3的所示连接测量装置。
以562交流滤波器B相为例，采用多个电压测量后折算出的额定电压下不平衡
换流站交流滤波器电容器不平衡电流调整新方法
