3）电容器的电容值受到很多外部环境参数的影响，例如温度变化等。为了很好的解决以上几个问题，通过深入的理论分析和动模试验，我们采用带有自动补偿方式的稳态不平衡元件和带有浮动门槛的暂态不平衡元件共同构成交流滤波器的电容器不平衡保护，它既能提高不平衡保护动作的灵敏度，又能保证在各种复杂的系统运行方式情况下不误动作。

1、带有自动补偿方式的稳态不平衡元件

在实际投运过程中，交流滤波器的四组高端电容器不尽相同，导致了一个固定的不平衡电流存在，而且这个不平衡电流还随着母线电压的变化而变化，但是该不平衡电流和流过整个电容器的比例是一定的，这样就可以利用这个关系对固有不平衡电流进行补偿：在更换交流滤波器的高端电容器之后的第一次投运时，由运行人员在保护装置的面板上触发一次锁存初始化不平衡保护参数的命令，装置接受到该命令之后，自动的将此时各相不平衡电流和全电容电流的比值和方向记忆下来。

2、带有浮动门槛电流跟踪的暂态不平衡保护

电容器的参数在外界环境参数发生变化的情况下（如温度等）会发生缓慢的变化而产生一定的不平衡电流，为了消除这种不平衡电流对不平衡保护的影响，需要引入带有浮动门槛电流跟踪的暂态不平衡保护，该保护元件可以通过带有浮动门槛的电流跟踪元件跟踪不平衡电流的变化并自动进行补偿。由于采用了以上两个不平衡保护原理大大的提高了不平衡保护的灵敏度，而且不受系统运行方式的影响，在区内区外发生故障之后电容放电引起暂态过程也不会误动，使得不平衡保护的安全性、可靠性与灵敏度同时兼顾。

对于电力系统的其他元件（如变压器，发电机，电抗器等），一般只考虑工频电流引起的过负荷，因为这些元件中不可能长时间的流过较大谐波电流，但是对于交流滤波器来说，正常情况下流过的谐波电流可能占到基波电流的20%到30%，并且对于电阻和电感元件，频率越高的电流导致的发热更加严重，所以在设计其过负荷保护的时候必须考虑到谐波电流的影响。

交流滤波器由电容电抗和电阻元件串并联形成，导致其在内部发生接地故障后流过的电流一般变化不大，尤其是经过过渡电阻接地时，差电流很小，这就要求差动保护有很高的灵敏度来检测这些故障。为了提高灵敏度,我们选择交流滤波器的低端电流作为差动保护的制动电流，在区外故障时它等效于（ih+il）/2，保证了较大的制动量，而在区内故障时，它会不同程度的变小，金属性接地时更是会降为零，保证区内故障的快速切除。同时装置中配置了变化量差动保护，提高了区内经过过渡电阻接地时差动保护的灵敏度。

H12/24型交流滤波器的低端电容也被连接成H型接线形式，同样配置了电容器不平衡保护。由于这些电容器的安装位置接近大地，损坏的可能性比较小，这种连接方式中一般只由四个电容组成，这样电容器损坏之后会产生较大的不平衡电流，采用不平衡电流过流的保护的灵敏度上一般没有什么问题，但是有一点值得注意的是由于交流滤波器本身阻抗分配的关系，正常情况下和故障情况下流过低端电容器的电流中主要是特征谐波分量，基波分量很小，所以在实现低端不平衡保护时应该同时考虑基波电流和谐波电流的大小。

对于滤除3次谐波的HP3型交流滤波器，低端的电容和电抗谐振于50Hz的工频分量，正常情况没有工频电流流过与其并联的电阻支路。由于串联谐振属于电压谐振，导致正常运行过程中，串联支路的电容承受一定的过电压，容易导致电容器损坏，为了防止这种情况，需要配置低端电容器保护，该保护检测与谐振支路并联的电阻上流过的工频电流，其动作方程为：ir>iset。

值得注意的是基于这种原理的低端电容器保护灵敏度比较低，原因是由于滤波器本身的阻抗分配关系导致电容器损坏之后流过电阻支路的工频电流很小，一般一次系统中这个电流也只是毫安级，并且该电阻上还流过大量的谐波电流，需要提取淹没在谐波中这么微弱的工频信号对保护装置来说存在一定困难，同时滤波器参数不可能完全达到设计要求，或者在电力系统频率发生细微变化的情况下，导致谐振回路失谐，正常情况下就有工频电流流过电阻支路，降低了保护的灵敏度。为此灵宝换流站中的HP3滤波器的低端电容器采用了和高端电容器同样的H型接线，通过检测桥上的不平衡电流来判断电容器是否发生故障，保护的原理也采用了高端不平衡保护的保护原理。

1、失谐检测功能

交流滤波器中电容电抗或者电阻值发生变化时可能导致该相失谐，谐波不能通过滤波器，由于不对称给正常的滤波器带来过应力，所以需要配置失谐检测功能来检测滤波器元件早期的细小变化，该功能通过检测交流滤波器低端电流的零序电流来实现。

2、过流和零序过流保护功能

为了防止交流滤波器过电流损坏可以配置过电流保护和零序过流保护，零序过流保护还可以用来保护交流滤波器低压端的接地故障和各相的开路故障。