[發(fā)明專利]并聯(lián)電抗器的匝間啟動方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810066251.4
• 申請日: 2008-03-27
• 公開（公告）號: CN101320908A
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃雄;郝后堂
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳南瑞科技有限公司
• 主分類號: H02H7/00
• 分類號: H02H7/00;H02H3/26;G05B15/02
• 代理公司: 深圳市中知專利商標代理有限公司
• 代理人: 孫皓;林虹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)的保護方法，特別是一種電力系統(tǒng)超高壓、特高壓電力主設(shè)備的并聯(lián)電抗器匝間短路保護啟動的判別方法。

背景技術(shù)

由于電力系統(tǒng)線路接地故障較多，接地故障后的重合閘，在此過程中暫態(tài)電流含有豐富的高次諧波，并存在電抗器與線路對地電容的能量交換，因此并聯(lián)電抗器諧波過溫、微振動嚴重造成匝間短路故障比率比較高，但目前的電抗器匝間保護啟動元件因單繞組電感性電氣特征的原因，其啟動元件的可靠性和靈敏度一直不高，電抗器匝間保護的可靠運行和故障檢測受到很大的限制。中國專利申請?zhí)?3131515.5，名稱為并聯(lián)電抗器匝間短路保護零序阻抗判別方法，提出采用相電流周/周比較的電流變化量ΔI_i大于(0.1-0.3)電抗器二次額定電流I_n，判定系統(tǒng)有擾動，作為故障出現(xiàn)的判別依據(jù)；匝間保護采用電抗器首端零序電流3I₀大于零序監(jiān)控電流I_mon，且測量阻抗?jié)M足阻抗條件為依據(jù)。該啟動方法存在如下缺陷：1.任何故障出現(xiàn)，該故障判別依據(jù)都滿足，不能區(qū)分電抗器區(qū)內(nèi)和區(qū)外故障；2.由于需要躲過電抗器正常工況的不平衡，零序監(jiān)控電流I_mon不可能取的很小，一般取電抗器額定電流的0.2倍，匝間保護的靈敏度受到限制。中國專利申請?zhí)?00310106433.7，名稱為高壓并聯(lián)電抗器匝間保護的方法，提出了相電流工頻變化量制動與浮動門檻的匝間短路保護啟動元件和匝間故障開放元件，提高了匝間故障開放元件靈敏度，但依然存在不能區(qū)分電抗器區(qū)內(nèi)和區(qū)外故障以及電抗器小匝短路時靈敏度不高的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種并聯(lián)電抗器的匝間啟動方法，要解決的技術(shù)問題是提高并聯(lián)電抗器匝間保護啟動元件的靈敏度和可靠性。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種并聯(lián)電抗器的匝間啟動方法，包括以下步驟：一、微機計算出主電抗的二次額定阻抗理論值和小電抗的二次額定阻抗理論值；二、微機獲取電抗器系統(tǒng)的模擬量信息，計算出線路側(cè)三相電壓和電流的向量值；三、所述微機計算并聯(lián)電抗器的中性點小電抗的壓降，得到主電抗中心點的電壓，再計算并聯(lián)電抗器主電抗上ABC三相的電壓降，最后計算并聯(lián)電抗器主電抗ABC三相的測量阻抗；四、微機比較判斷，當并聯(lián)電抗器主電抗ABC三相的任一測量阻抗≤0.95×主電抗的二次額定阻抗理論值，判定為存在匝間故障，向匝間保護啟動元件發(fā)出信號，匝間保護啟動元件動作，所述微機計算出三相主電抗不平衡，零序電流不為零，中性點小電抗的電流不等于三相電流的向量和，電抗器的中性點小電抗的壓降不再等于中性點小電抗壓降計算值，電抗器主電抗上三相的電壓降也不再分別為主電抗三相電壓降計算值，計算的主電抗ABC三相的測量阻抗將不再是主電抗的阻抗值時，微機判斷為并聯(lián)電抗器區(qū)內(nèi)接地和相間故障，。

本發(fā)明的微機根據(jù)人機界面輸入的電抗器系統(tǒng)設(shè)定參數(shù)：電壓互感器變比、電抗器首端電流互感器變比、主電抗器的一次額定阻抗、小電抗一次額定阻抗，計算出主電抗的二次額定阻抗理論值和小電抗的二次額定阻抗理論值。

本發(fā)明的微機通過數(shù)據(jù)采集單元，獲得并聯(lián)電抗器的電壓和電流值，經(jīng)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換，將并聯(lián)電抗器電壓和電流輸入量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，由微機將數(shù)據(jù)采集單元輸出的數(shù)字量進行計算，獲取線路側(cè)三相電壓和電流的向量值。

本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集單元為微機裝置內(nèi)部的電流和電壓小變換器及模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換回路。

本發(fā)明的數(shù)字量為瞬時采樣值。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，利用電抗器正常時測量阻抗基本保持不變，而發(fā)生匝間故障時測量阻抗顯著降低的特征，基于相阻抗變化匝間啟動，電抗器區(qū)外故障時，由于測量阻抗不會變化并聯(lián)電抗器匝間保護啟動元件不啟動，只有區(qū)內(nèi)故障時才啟動開放匝間保護，在保證匝間保護啟動可靠性的前提下，大大提高啟動的靈敏度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例并聯(lián)電抗器系統(tǒng)接線原理圖。

圖2是本發(fā)明實施例并聯(lián)電抗器等效電路圖。

圖3是本發(fā)明實施例區(qū)內(nèi)匝間故障電路示意圖。

圖4是本發(fā)明實施例接地故障電路示意圖。

圖5是本發(fā)明實施例相間故障電路示意圖。

圖6是本發(fā)明實施例區(qū)外故障電路示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。本發(fā)明的并聯(lián)電抗器的匝間啟動方法基于微機繼電保護裝置實現(xiàn)，電抗器故障后電抗器本身的相阻抗參數(shù)將降低，利用并聯(lián)電抗器的測量阻抗變化的特性作為匝間保護的啟動方法。包括以下步驟：