[发明专利]电力电容器成套装置中串联电抗器匝间短路故障识别方法

说明书

电力电容器成套装置中串联电抗器匝间短路故障识别方法，属于变电站设备在线监测技术领域。其特征在于：包括如下步骤：步骤a，得到变电站母线的电压信号；步骤b，得到电力电容器放电线圈的二次侧电压信号；步骤c，得到电抗器的运行电压信号；步骤d，得到电抗器电压信号的基波电压和相位；步骤e，得到电力电容器成套装置的电流信号；步骤f，得到电力电容器成套设备电流信号的基波电流和相位；步骤g~h，得到电抗器的阻抗及其变化率；步骤i，判断电抗器是否发生匝间短路故障；步骤j，进行声光报警；步骤k，继续运行。通过本电力电容器成套装置中串联电抗器匝间短路故障识别方法，能够真实反映其运行状态，测量结果可信度和可比较性更高。

技术领域

电力电容器成套装置中串联电抗器匝间短路故障识别方法，属于变电站设备在线监测技术领域。

背景技术

在电力系统感性负荷不断增加的大背景下，系统电压等级越来越高，对无功功率的需求也在不断增加。电力电容器成套装置是并联于交流电力系统中的，其输出容性无功功率、补偿感性负荷无功功率，从而达到提高系统功率因数、改善电压质量以及降低线路损耗的目的。但若直接将电力电容器投入到电网，将会引起电网高次谐波的放大和电容器合闸涌流，因此电力电容器成套装置中往往会投入一定电抗率的串联电抗器，其中，干式空心串联电抗器（以下简称电抗器）由于具有线性度好、损耗小、噪声低、机械强度高、维护方便等优点而得到广泛应用。

由于产品在设计、制造、安装过程中存在缺陷以及其一旦投运即在额定负载下运行等原因，电抗器往往会发生一系列故障，其中，绕组匝间短路故障发生概率高、危害大，其危害程度占所有故障之首。当电抗器发生匝间短路故障时，短路匝将形成闭合回路，受电磁感应作用，该闭合回路与其他正常线圈耦合后短路匝内将会产生极大的短路电流。当电抗器发生匝间短路故障而又无法得到有效监测时极易造成电抗器烧毁，甚至引发火灾事故危及整个变电站的安全运行。

电抗器的阻抗是标志电抗器性能和状态的一项重要指标，能够反映安全运行的状态和水平，对电抗器运行状态的监测尤为重要。而现有技术中，对电抗器进行测试时，需要断电测量，由于电抗器在断电后未处于工作状态，所得结果无法反映其在运行中的状态，因此所得到的测量结果可靠性较差，大大增加了故障发生的隐患。另外，现有的电力电容器成套装置所配备的保护并不能反应出串联电抗器的故障，因此寻找一种有效的保护方法对于串联电抗器以及电力电容器成套装置的正常运行显得意义重大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种在电力电容器成套装置在实际运行工况下测量，能够真实反映其运行状态，测量结果可信度和可比较性更高，而且能有发现一些低电压下不能发现设备缺陷的电力电容器成套装置中串联电抗器匝间短路故障识别方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该电力电容器成套装置中串联电抗器匝间短路故障识别方法，其特征在于：包括参数测量单元，还包括如下步骤：

步骤a，通过参数测量单元中的电压采集单元获得电力电容器成套装置所在变电站母线电压互感器的二次侧获取电压信号；

步骤b，通过参数测量单元获得电力电容器放电线圈的二次侧电压信号；

步骤c，参数测量单元中的逻辑分析模块计算得到电抗器的运行电压信号；

步骤d，通过参数测量单元计算得到电抗器电压信号的基波电压和相位；

步骤e，通过参数测量单元中的电流采集模块得到电力电容器成套装置出线开关柜电流互感器二次侧的电流信号；

步骤f，通过参数测量单元得到电力电容器成套装置出线开关柜电流互感器二次侧电流信号的基波电流和相位；

步骤g，计算得到电抗器的阻抗；

步骤h，逻辑分析单元计算得到电抗器阻抗的变化率；

步骤i，逻辑分析单元判断电抗器是否发生匝间短路故障，如果电抗器发生匝间短路故障，执行步骤j，如果未发生匝间短路故障，执行步骤k；

步骤j，参数测量单元中的声光报警模块进行声光报警