[发明专利]用于检测绕组中的匝间故障的系统和方法

权利要求书

1.一种用于检测耦连到三相电力线系统的三相并联电抗器中的匝间故障的故障检测系统，所述三相电力线系统包括传输第一相电力的第一电力线导体、传输第二相电力的第二电力线导体以及传输第三相电力的第三电力线导体，所述故障检测系统包括；

第一电流监测元件，所述第一电流监测元件被配置成基于监测流过所述三相并联电抗器的第一绕组的第一相电流提供第一电流测量值；

第二电流监测元件，所述第二电流监测元件被配置成基于监测流过所述三相并联电抗器的第二绕组的第二相电流提供第二电流测量值；

第三电流监测元件，所述第三电流监测元件被配置成基于监测流过所述三相并联电抗器的第三绕组的第三相电流提供第三电流测量值；

第一电压监测元件，所述第一电压监测元件被配置成基于监测所述第一电力线导体上存在的第一相电压提供第一电压测量值；

第二电压监测元件，所述第二电压监测元件被配置成基于监测所述第二电力线导体上存在的第二相电压提供第二电压测量值；

第三电压监测元件，所述第三电压监测元件被配置成基于监测所述第三电力线导体上存在的第三相电压提供第三电压测量值；以及

故障检测器，所述故障检测器被配置成接收并使用所述第一相电流测量值、所述第二相电流测量值、所述第三相电流测量值、所述第一相电压测量值、所述第二相电压测量值和所述第三相电压测量值中的每一个，通过执行一种过程检测在所述三相并联电抗器的所述第一绕组、所述第二绕组或所述第三绕组的至少一个中的匝间故障，所述过程包括：

通过使用所述第一相电流测量值、所述第二相电流测量值、所述第三相电流测量值、所述第一相电压测量值、所述第二相电压测量值和所述第三相电压测量值来计算基于电压的参数和基于电流的参数之间的差值，其中，所述基于电压的参数指示负电压不平衡，并且所述基于电流的参数指示负电流不平衡；以及

当所述差值不等于零时，断言在所述三相并联电抗器的所述第一绕组、所述第二绕组或所述第三绕组的至少一个中出现匝间故障。

2.根据权利要求1所述的故障检测系统，其中，所述基于电压的参数是至少部分地通过将负序电压值除以正序电压值而导出的第一不平衡值，且所述基于电流的参数是至少部分地通过将负序电流值除以正序电流值而导出的第二不平衡值。

3.根据权利要求2所述的故障检测系统，其中，所述负序电压值和所述正序电压值中的每一个都以所述三相电力线系统中存在的相电压的矢量表示来表示。

4.根据权利要求2所述的故障检测系统，其中，所述第一不平衡值指示为第一百分比，并且所述第二不平衡值指示为第二百分比。

5.根据权利要求2所述的故障检测系统，其中，当所述三相并联电抗器中不存在匝间故障时，所述第一不平衡值等于所述第二不平衡值。

6.根据权利要求2所述的故障检测系统，其中，所述故障检测器还被配置成一旦出现匝间故障，则执行补救操作，所述补救动作包括操作保护继电器。

7.根据权利要求6所述的故障检测系统，其中，基于所述差值超过可设置阈值，执行所述补救动作。

8.根据权利要求7所述的故障检测系统，其中，所述差值定义为绝对数字值或角度值的至少一个，并且所述可设置阈值相应地基于绝对数字值或角度值的所述至少一个。

9.根据权利要求2所述的故障检测系统，其中，所述差值定义为角度值，且基于所述角度值来确定在所述三相并联电抗器的所述第一绕组、所述第二绕组或所述第三绕组的特定一个中的匝间故障的识别。

10.根据权利要求9所述的故障检测系统，其中，当所述角度值等于180度 ±公差值时识别所述第一绕组，当所述角度值等于-60度 ±公差值时识别所述第二绕组，且当所述角度值等于+60度 ±公差值时识别所述第三绕组。