[发明专利]电抗器的匝间保护方法、装置及电子设备

说明书

本申请提出一种电抗器的匝间保护方法、装置、电子设备及计算机可读介质。该方法包括：分别获取电力系统中串联的两个或两组电抗器的端间电压；根据所述端间电压计算不平衡电压，并根据所述不平衡电压计算出动作电流；测量串联的两个或两组电抗器所在支路的实际电流；根据所述实际电流计算出制动电流；根据所述动作电流和所述制动电流进行差动保护。根据串联的两个或两组电抗器的端间产生的不平衡电压，以及电抗器的电流，经过一系列的信号处理之后获得制动电流和动作电流，进一步采用差动保护的方法来判断匝间故障。能够实现电抗器匝间故障的快速、准确判断，尤其对于不接地系统中的串并联电抗器以及相控电抗器具有较高的可靠性和灵敏性。

技术领域

本申请涉及电力系统电抗器保护领域，具体地涉及一种电抗器的匝间保护方法。

背景技术

电抗器是电力系统中非常常见，并且非常重要的一种设备，广泛应用于无功补偿、故障限流、滤波器调谐以及接地等场合。为了适应不同场合的需要，电抗器发展出不同的类型，包括空心的、铁心的、干式的、油浸式、自然冷却的、强迫风冷的等。但是电抗器的基本结构都是相似的，都是使用一股或多股导线围绕一定圆弧绕制而成。通过调整导线的粗细、圆弧的半径、绕线的匝数以及铁芯等参数可以得到不同的电感值。

电抗器在运行中，会由于各种各样的原因而发生故障，其中匝间短路故障是电抗器最容易发生、也是最难检测的一种故障。当电抗器发生匝间故障时，其电感值变化很小，相应地支路电流、电压、磁场等电气量特征变化也非常小。再加上电力系统中电压也在时刻发生变化，由此给匝间故障的判断带来较大的困难。

目前判断匝间故障的方法主要有零序分量法、磁场在线监测法等。其中零序分量法只能适用于高压接地系统中。对于不接地系统，由于匝间故障时电抗器三相并无零序分量，因此零序分量法无法适用。磁场在线监测法针对固定投切式电抗器有一定的效果，但其监测设备造价昂贵，且不适用于电流变化较大的可控式电抗器。

发明内容

本申请旨在提供一种电抗器的匝间保护方法，根据串联的两个或两组电抗器的端间产生的不平衡电压，以及电抗器的电流，进行一系列的信号处理之后，采用差动保护的方法来判断匝间故障。能够实现电抗器匝间故障的快速、准确判断，尤其对于不接地系统中的串并联电抗器以及相控电抗器具有较高的可靠性和灵敏性。

根据本申请的一方面，提供一种电抗器的匝间保护方法，包括：

分别获取电力系统中串联的两个或两组电抗器的端间电压；

根据所述端间电压计算不平衡电压，并根据所述不平衡电压计算出动作电流；

测量串联的两个或两组电抗器所在支路的实际电流；

根据所述实际电流计算出制动电流；

根据所述动作电流和所述制动电流进行差动保护。

根据本申请的一些实施例，分别获取电力系统中串联的两个或两组电抗器的端间电压，包括：

分别测量所述两个或两组电抗器的首端电压和尾端电压，计算出所述端间电压；或

直接测量所述两个或两组电抗器的端间电压。

根据本申请的一些实施例，使用电流互感器测量所述实际电流；使用端对地安装或者安装在电抗器端间的电压互感器测量所述首端电压和尾端电压。

根据本申请的一些实施例，根据所述端间电压计算不平衡电压，包括：

以所述两个或两组电抗器的端间电压之间的差值作为不平衡电压。

根据本申请的一些实施例，根据所述不平衡电压计算出动作电流，包括：

将所述不平衡电压对时间进行积分获取积分电流；

对所述积分电流进行傅里叶分解并将提取的基波有效值作为动作电流。