[发明专利]分级可控电抗器变化量零序过流匝间保护方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统继电保护技术领域，尤其涉及一种分级可控电抗器变化量零序过流匝间保护方法，对于分级可控电抗器的控制绕组侧负载电抗匝间短路故障有较高的保护灵敏性、可靠性和适应性。

背景技术

在高压长距离传输线路中，为了抑制工频过电压，补偿线路容性电流，一般会配置高压并联电抗器。传统的固定容量电抗器，因为容量无法调节，限制了电抗器的应用效果，因此，为了适应电抗器调节，采用分级可控电抗器，能够更好的和线路运行状态相适应。对抑制线路工频过电压，补偿线路容性电流起到更好的优化作用。

分级可控电抗器由高漏抗变压器带电抗器负载组成，通过调节负载大小，实现感性无功容量的调节。由于变压器高漏抗，在控制绕组侧负载电抗器发生小匝间故障时，故障电流非常小，现有技术中，一般配置带零序电压闭锁的零序过流保护来检测分级可控电抗器的匝间故障。零序过流保护由于带零序电压闭锁，一般过流定值较低，灵敏度较高，但当线路非全相运行时，零序电压闭锁失效，零序过流保护被闭锁，控制绕组侧负载电抗器匝间故障无法保护。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明提供一种分级可控电抗器变化量零序过流匝间保护方法，在线路各种运行状态下，当负载电抗发生匝间短路故障，均能可靠灵敏启动保护。

为达到以上目的，本发明采用以下技术方案来实现。

本发明采用的技术方案为：

分级可控电抗器变化量零序过流匝间保护方法，包括以下步骤，

(1)采集电抗器首端三相电压，计算首端三相电压的矢量和，记为零序电压，然后计算电抗器首端当前周波零序电压与前一周波零序电压的变化量，记为零序电压变化量ΔU₀；

(2)采集控制绕组侧三相电流，计算控制绕组侧三相电流的矢量和，记为零序电流，然后计算当前周波零序电流与前一周波零序电流的变化量，记为零序电流变化量ΔI₀；

(3)当所述零序电流变化量ΔI₀大于零序过流门槛ΔI_set，且零序电压变化量ΔU₀小于零序电压闭锁门槛ΔU_set，判断为区内接地故障或者匝间故障，匝间保护动作，从而实现匝间保护。零序电压变化量ΔU₀为电抗器首端当前周波的零序电压与前一周波零序电压的变化量，零序电流变化量ΔI₀为控制绕组侧当前周波的零序电流与前一周波零序电流的变化量。

零序电压变化量ΔU₀与零序电流变化量ΔI₀对应关系为：

ΔU₀＝X₀·ΔI₀

其中，X₀为等效零序阻抗。

电抗器正常运行时，均无零序电流和零序电压。当电抗器发生区内或者区外不对称接地故障时，零序电流和零序电压产生变化。

当电抗器发生区内负载电抗不对称接地故障或者匝间故障时，等效零序阻抗X₀接近系统零序阻抗，其幅值较小。因此产生零序电流变化量时，对应的零序电压变化量也较小。

当电抗器发生区外不对称故障时，等效零序阻抗X₀接近电抗器零序阻抗，其幅值较大。因此产生零序电流变化量时，对应的零序电压变化量也较大。

所以通过在相同零序电流变化量基础上，比较网侧零序电压变化量的大小来判定电抗器是否发生区内故障，尤其是控制绕组侧负载电抗的匝间故障。由于采用的是变化量的零序电压和零序电流进行判断，所以故障判断不受故障前系统状态如非全相等状态的影响。

与现有技术相比，本发明有益效果包括：

本发明提供了一种分级可控电抗器变化量零序过流匝间保护方法，由于采用的是零序电压和零序电流的变化量进行判断，所以故障判断不受故障前系统状态如非全相等状态的影响，因此变化量零序过流保护在分级可控高抗控制绕组侧匝间故障时不受线路非全相及其他运行状态影响，判据简洁，保护灵敏，可靠性高。

附图说明

图1电抗器区内故障零序电压变化量与零序电流变化量关系示意图；

图2电抗器区外故障零序电压变化量与零序电流变化量关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

分级可控电抗器变化量零序过流匝间保护方法，包括以下步骤，