[實(shí)用新型]一種基于行波技術(shù)的35kV干式電抗器匝間短路檢測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420151133.4
• 申請(qǐng)日: 2014-03-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204065297U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 覃日升;陳晶;李勝男;徐志;邢超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南電力試驗(yàn)研究院（集團(tuán)）有限公司電力研究院;云南電網(wǎng)公司技術(shù)分公司
• 主分類號(hào): G01R31/02
• 分類號(hào): G01R31/02
• 代理公司: 昆明大百科專利事務(wù)所 53106
• 代理人: 何健

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型輸入電力系統(tǒng)電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法范疇，使用與帶電運(yùn)行中的35kV干式電抗器的匝間短路故障監(jiān)測(cè)裝置結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

電抗器是因其電感特性而應(yīng)用于電力系統(tǒng)中的裝置或器件，在電路中起到無(wú)功補(bǔ)償、限流、平波、濾波、阻尼、移相等作用，是電力系統(tǒng)中一種常用的、重要的電力設(shè)備。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電網(wǎng)容量和用電負(fù)荷越來(lái)越大，隨之帶來(lái)系統(tǒng)短路電流增大、峰谷懸殊、電壓波動(dòng)大、功率因數(shù)偏低和開(kāi)關(guān)容量不夠等問(wèn)題。隨著電子工業(yè)的發(fā)展。電力系統(tǒng)中接入了大量的非線性元件，這些元件使系統(tǒng)中出現(xiàn)了嚴(yán)重的高次諧波電流。為解決這些問(wèn)題，需在大型樞紐變電所中安裝電抗器，因此電抗器的需求量越來(lái)越大。干式空心電抗器與傳統(tǒng)油浸式鐵芯電抗器相比具有質(zhì)量小、安裝簡(jiǎn)單、維護(hù)量小、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)發(fā)展迅速，在電力系統(tǒng)中運(yùn)用日益廣泛。但干式空心電抗器在運(yùn)行過(guò)程中時(shí)有匝間短路的現(xiàn)象發(fā)生，進(jìn)而導(dǎo)致電抗器燒毀、系統(tǒng)被迫將其切除的事故。?

行波法于20世紀(jì)50年代提出，在電力系統(tǒng)輸配電線路和埋地電纜的故障檢測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用，其基本原理是依據(jù)波沿導(dǎo)體方向在介質(zhì)中傳播過(guò)程中遇到波阻抗不連續(xù)產(chǎn)生的透射和反射現(xiàn)象對(duì)導(dǎo)體波阻抗的連續(xù)性進(jìn)行檢測(cè)，從而對(duì)線路發(fā)生的開(kāi)路、短路及不可靠連接進(jìn)行判斷。?

電抗器繞組的匝間短路是由于在投切過(guò)程的載流過(guò)電壓累計(jì)效應(yīng)、運(yùn)輸過(guò)程、生產(chǎn)階段以及長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行下的絕緣老化等因素的影響下造成的絕緣損壞最終演變而成的線匝間的短路現(xiàn)象。圖2給出了電抗器發(fā)生匝間短路的結(jié)構(gòu)示意圖。而行波法的原理則是基于波的傳播方式，行波在媒質(zhì)中傳播時(shí)，由于波阻抗的改變，波形會(huì)發(fā)生反射。通過(guò)調(diào)研，電抗器繞組平均導(dǎo)線長(zhǎng)度約為2000m，因此可以近似看成是多導(dǎo)體傳輸線，其在高頻下寄生參數(shù)將其主要作用，而行波在繞組中的傳播則主要由繞組導(dǎo)體的這些分布參數(shù)有關(guān)，當(dāng)發(fā)生匝間短路時(shí)，該分布參數(shù)將發(fā)生改變，從而影響行波在繞組中的傳播過(guò)程。當(dāng)發(fā)生匝間短路時(shí)，可認(rèn)為在電抗器繞組匝間并聯(lián)了一個(gè)數(shù)值很小的跨接阻抗，該跨接阻抗可是為電抗器繞組的一個(gè)負(fù)荷間斷點(diǎn)，入射波將在此位置發(fā)生透射和反射，從波的傳播過(guò)程上則體現(xiàn)為波的反射時(shí)間提前，因此，利用反射波形的變化可以實(shí)現(xiàn)繞組故障的診斷。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型研究了基于行波技術(shù)的35kV干式電抗器匝間短路檢測(cè)裝置。該裝置基于行波檢測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)35kV干式電抗器匝間短路故障檢測(cè)，通過(guò)該散射參數(shù)獲得了電容式電壓互感?器的電壓傳輸特性，用以修正采集信號(hào)，以獲得準(zhǔn)確的電壓信息，滿足其工程實(shí)用性要求。?

為了實(shí)現(xiàn)上述目的本實(shí)用新型采用如下所述的技術(shù)方案：?

一種基于行波技術(shù)的35kV干式電抗器匝間短路檢測(cè)裝置，由35kV干式電抗器與電壓互感器、電流互感器連接，深度錄波儀分別連接電壓互感器、電流互感器，深度錄波儀分別連接有電光轉(zhuǎn)換器A、穩(wěn)壓電源并接地，在深度錄波儀上罩有屏蔽箱；深度錄波儀的電光轉(zhuǎn)換器A通過(guò)光纖與電光轉(zhuǎn)換器B連接，電光轉(zhuǎn)換器B通過(guò)網(wǎng)線與遠(yuǎn)程微機(jī)連接。?

本實(shí)用新型的有益效果是：本裝置能夠記錄故障發(fā)生時(shí)的穩(wěn)態(tài)、低頻故障信息，還能記錄故障發(fā)生初期的高頻暫態(tài)行波故障信息；啟動(dòng)判據(jù)全面、快捷，操作靈活；后臺(tái)分析軟件功能齊全，性能可靠；適用于對(duì)各種電壓等級(jí)的變電站、發(fā)電廠進(jìn)行行波故障記錄與分析。通過(guò)在變電站、發(fā)電查安裝該裝置，可通過(guò)高頻暫態(tài)行波記錄及可靠數(shù)學(xué)方法評(píng)判實(shí)現(xiàn)35kV干式電抗器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)35kV干式電抗器繞組內(nèi)部發(fā)生的匝間短路故障，為運(yùn)行人員和繼電保護(hù)裝置提供可靠數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站、電廠電力系統(tǒng)的保護(hù)，提高供電可靠性和安全性。?

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖2為電抗器繞組的匝間結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖3(a)為CVT①②端口間的電壓傳輸特性幅頻特性圖；?

圖3(b)為CVT①②端口間的電壓傳輸特性相頻特性圖；?

圖4為正常狀態(tài)下的電抗器繞組波過(guò)程(第一指紋量)?

圖5(a)為第一指紋量的小波變換分解系數(shù)圖(第二指紋量)；?

圖5(b)為第一指紋量的小波變換分解系數(shù)局部極大值圖(第二指紋量)。?

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。?