[发明专利]基于频率响应分析的干式电抗器匝间绝缘故障诊断方法

说明书

本发明公开了一种基于频率响应分析的干式电抗器匝间绝缘故障诊断方法，解决了现有技术不能对干式电抗器匝间绝缘破坏并已发生匝间短路进行及时检测的问题。通过频率响应分析仪（9）分别对三相干式空心电抗器（2）的A相绕组、B相绕组和C相绕组，施加不同频率下的电压信号，频率范围为0‑1000千赫兹，并获取各频率电压信号下的电抗器阻抗幅频响应特性曲线；将第二步获取的各频率电压信号下的电抗器阻抗幅频响应特性曲线与三相干式空心电抗器投入运营时的电抗器阻抗幅频响应特性曲线进行比较，若两条曲线的相关系数小于1，则诊断为三相干式空心电抗器已发生匝间短路故障。本发明通过提前检测，提前进行处理，有效防止干式空心电抗器烧损。

技术领域

本发明涉及一种对变电站中广泛使用的干式电抗器的匝间是否发生绝缘短路现象的检测方法，特别涉及一种对干式空心电抗器匝间短路进行故障诊断的方法。

背景技术

干式空心电抗器属于感性器件，在变电站中，起着无功补偿和滤波的作用，广泛用于电力供电系统中。干式空心电抗器运行环境恶劣，常年在户外运行，日晒雨淋也加速了其绝缘的老化，容易造成干式空心电抗器匝间绝缘破坏后的短路，导致电抗器的烧毁，严重影响到供电部门的正常运转。干式空心电抗器是采用了空心结构，很好地避免了电抗器饱和现象的发生，具有良好的线性特性。目前，对于干式空心电抗器匝间绝缘情况的检测，主要是通过红外热成像技术进行的，这种方法只能对电抗器的表面温度信息进行检测，不能检测到电抗器内部的匝间绝缘状况，更起不到对干式电抗器匝间绝缘破坏后将发生短路的提前预警，不能发挥在匝间短路初期及时诊断发现，进而避免干式电抗器的烧毁。

发明内容

本发明提供了一种基于频率响应分析的干式电抗器匝间绝缘故障诊断方法，解决了现有技术不能对干式电抗器匝间绝缘破坏并已发生匝间短路进行及时诊断的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

干式空心电抗器发生了匝间短路后，其短路匝与电抗器本体的主磁通产生的磁通方向相反，并相互抵消一部分，电抗器的等效电抗值会减小；同时，造成三相电抗器的线电流相位不再是120度；本发明的带电检测是利用相对偏移角识别的方法，检测线电流相位偏移120度的程度；本发明的故障诊断原理是对电抗器施加不同频率的电压信号，由于干式电抗器发生匝间短路，短路匝部分在高频段肌肤效应会更明显，电抗器阻抗会大大减小，利用正常状态和故障状态的电抗器在不同频率下的阻抗曲线，来诊断干式空心电抗器是否存在匝间短路。

一种基于频率响应分析的干式电抗器匝间绝缘故障诊断方法，包括以下步骤：

第一步、将三相干式空心电抗器进行停电处理，将频率响应分析仪的一个输入端通过一根频率响应分析引线与电抗器引线连接在一起，将频率响应分析仪的另一个输入端通过另一根频率响应分析引线与另一电抗器引线连接在一起；

第二步、通过频率响应分析仪分别对三相干式空心电抗器的A相绕组，分别施加不同频率的电压信号，频率范围为0-1000千赫兹，并获取各频率电压信号下的三相干式空心电抗器的A相绕组的阻抗幅频响应特性曲线；

第三步、调取三相干式空心电抗器投入运行时的三相干式空心电抗器的A相绕组的阻抗幅频响应特性曲线，与第二步获取的各频率电压信号下运行正常下的三相干式空心电抗器的A相绕组的阻抗幅频响应特性曲线进行比较，若两条曲线的相关系数小于1，则诊断为三相干式空心电抗器的A相绕组已发生匝间短路故障。类似地，三相干式空心电抗器的B相、C相也分别获取阻抗幅频响应特性曲线，并与其正常的曲线进行比较，如果若两条曲线的相关系数小于1，则分别对应的三相干式空心电抗器的绕组已发生匝间短路故障。

三相干式空心电抗器的A相绕组在投入运行时的电抗器阻抗幅频响应特性曲线与各频率电压信号下的三相干式空心电抗器的A相绕组的阻抗幅频响应特性曲线的相关系数的获取步骤如下：