[發明專利]一種電抗器匝間短路故障和匝數偏差檢測方法及系統

有效

• 申請號: 202010030520.2
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111830426B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 王永紅;劉佳林;孟子賀
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G01R31/52
• 分類號: G01R31/52;G01R31/72;G01R31/56;G01R29/20
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 楊媛媛

本發明公開了一種電抗器匝間短路故障和匝數偏差檢測方法及系統。該方法包括：生成匝間短路電抗器等值電阻變化量?頻率關系圖和生成匝數偏差電抗器等值電阻變化量?頻率關系圖；根據第一運行頻率和第二運行頻率確定第一故障因數；分別確定故障因數閾值、故障區分頻率以及故障區分頻率對應的故障區分電阻變化量；根據第一故障因數和故障因數閾值的數值關系判斷待檢測電抗器是否發生故障；若待檢測電抗器發生故障，則確定故障區分頻率下待檢測電抗器電阻變化量；比較故障區分頻率下待檢測電抗器電阻變化量與故障區分電阻變化量的大小，得到匝間短路故障或匝數偏差故障。采用本發明的方法及系統，能夠同時進行電抗器匝間短路故障和匝數偏差檢測。

技術領域

本發明涉及電抗器故障檢測技術領域，特別是涉及一種電抗器匝間短路故障和匝數偏差檢測方法及系統。

背景技術

電抗器可以起到補償無功功率、限制短路電流、濾除高次諧波等作用，在電網中應用十分廣泛，66kV及以下電壓等級的電抗器95％以上是干式空心電抗器。隨著干式空心電抗器長時間的使用，不可避免的出現電抗器故障，導致干式空心電抗器燒毀的主要原因為匝間短路故障。

目前電力系統中對干式空心電抗器故障的檢測方法主要是紅外成像測溫技術和直流電阻測量法。紅外測溫技術是對電抗器外表面的溫升進行測量；直流電阻測量法只能對電抗器的電阻進行測量，無法測量電抗器的電抗，對于匝間短路故障和匝數偏差無法檢測。因此，亟待提出一種電抗器故障檢測方法，對干式空心電抗器進行匝間短路故障和匝數偏差檢測。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠同時進行電抗器匝間短路故障和匝數偏差檢測的方法及系統。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種電抗器匝間短路故障和匝數偏差檢測方法，包括：

獲取電抗器運行頻率集合、正常電抗器參數、電抗器匝間短路故障位置、匝數偏差電抗器參數和電抗器匝數變化層；所述電抗器運行頻率集合包括多個電抗器運行頻率；

根據所述電抗器運行頻率集合、所述正常電抗器參數和所述電抗器匝間短路故障位置生成匝間短路電抗器等值電阻變化量-頻率關系圖；根據所述電抗器運行頻率集合、所述正常電抗器參數、所述匝數偏差電抗器參數和所述電抗器匝數變化層生成匝數偏差電抗器等值電阻變化量-頻率關系圖；

獲取待檢測電抗器的第一運行頻率和第二運行頻率；

根據所述第一運行頻率和所述第二運行頻率確定第一故障因數；

根據所述匝間短路電抗器等值電阻變化量-頻率關系圖和所述匝數偏差電抗器等值電阻變化量-頻率關系圖分別確定故障因數閾值、故障區分頻率以及所述故障區分頻率對應的故障區分電阻變化量；

根據所述第一故障因數和所述故障因數閾值的數值關系判斷待檢測電抗器是否發生故障；

若所述待檢測電抗器發生故障，則確定所述故障區分頻率下待檢測電抗器電阻變化量；

比較所述故障區分頻率下待檢測電抗器電阻變化量與所述故障區分電阻變化量的大小；若所述故障區分頻率下待檢測電抗器電阻變化量大于所述故障區分電阻變化量，則為匝間短路故障；若所述故障區分頻率下待檢測電抗器電阻變化量小于或等于所述故障區分電阻變化量，則為匝數偏差故障。

可選的，生成匝間短路電抗器等值電阻變化量-頻率關系圖和生成匝數偏差電抗器等值電阻變化量-頻率關系圖的方法，具體包括：

根據所述正常電抗器參數計算集合中每一個電抗器運行頻率下正常電抗器等值電阻；

根據所述電抗器匝間短路故障位置計算匝間短路電抗器等值電阻；

根據所述正常電抗器等值電阻和所述匝間短路電抗器等值電阻計算集合中每一個電抗器運行頻率下匝間短路電抗器等值電阻變化量；