[发明专利]一种电磁式电压互感器故障分析方法及装置

说明书

本发明实施例提供了一种电磁式电压互感器故障分析方法及装置，其中，该方法包括：获取到令互感器饱和的暂态过程信号后，采集互感器一次绕组的中性点接地电流和互感器二次绕组的三相电压；对三相电压进行计算，得到互感器的零序电压特征量；在判断零序电压特征量和/或中性点接地电流满足告警条件后，根据判断结果对应确定互感器的故障原因。本发明通过对互感器的中性点电流和三相电压进行监测，以零序电压特征量和中性点电流作为变量对互感器的故障与否进行判断，最后根据判断的结果确定互感器故障的原因，能够在互感器故障时，实现对互感器暂态过程的电压、电流进行监测，并以监测得到电压和电流为基础准确分析互感器故障的原因。

技术领域

本发明涉及电压互感器领域，尤其涉及一种电磁式电压互感器故障分析方法及装置。

背景技术

电磁式电压互感器(Potential transformer，PT)作为一种电压变换装置，可以将电流系统一次危险的高电压转换为测量装置可以检测的低电压，是电力系统保护、计量和测量的必要前端装置。然而电磁式互感器由于本身具有非线性特性，在空母线合闸、故障恢复等暂态过程激发下可能引起铁芯饱和，导致电感值降低，电流增大，引起互感器绕组烧毁或爆炸故障。因此有必要对互感器故障原因进行定性定量分析，改变现有评估方法难以确认故障原因这一局限性。

互感器在电网暂态过程中是否产生饱和和谐振现象与其所处电网结构参数相关，由于系统接线型式和投切过程千差万别，导致故障前往往无法准确预见故障的发生，故障后对故障原因的查找和分析也缺乏依据，无法区分是设备本身故障，还是参数匹配不良导致故障的发生。目前针对互感器故障可采用两种方法，一种是通过仿真方法，发生故障后对系统参数进行计算，并根据其参数特征以及过电压幅值与经验数据相对比，推测是否存在谐振引发故障的可能性，但该方法仅停留在猜测而非故障定性；第二种方法采用现场实测，通过现场安装通用的分压器并进行设备或线路投切的方法获取实际投切中的暂态特征。并然而，现场实测往往仅针对电压进行测量，但经验证明很大部分PT故障表现为一次过流烧毁，由于互感器的非线性，无法通过互感器电压推测实际电流值。此外该方法无法预知系统接地故障，也难以在现场人为设置故障点，用以监测故障及故障恢复过程。此外，已有的通用过电压监测装置往往以便携式为主，完成投切试验后需要拆除，而互感器饱和过程特征量具有分散性，无法通过有限几次测量就能够充分反应其特性。因此以上两种方法无法直接反应PT故障原因，导致电网部分位置安装的互感器一再发生故障，为安全锁生产带来隐患。

因此，提供一种能够及时准确分析电压互感器故障的方法及装置成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种电磁式电压互感器故障分析方法及装置，能够对互感器的状态进行监测，并实现对互感器故障原因的查找分析。

根据本发明的一个方面，提供一种电磁式电压互感器故障分析方法，包括：

获取到令互感器饱和的暂态过程信号后，采集所述互感器一次绕组的中性点接地电流和所述互感器二次绕组的三相电压；

对所述三相电压进行计算，得到所述互感器的零序电压特征量；

在判断所述零序电压特征量和/或所述中性点接地电流满足告警条件后，根据判断结果对应确定所述互感器的故障原因。

优选地，令互感器饱和的所述暂态过程信号为断路器的合闸信号或所述电网单相接地故障的恢复信号。

优选地，所述对所述三相电压进行计算，得到所述互感器的零序电压特征量具体为：

对所述三相电压进行合成得到开口三角形电压，提取所述开口三角形电压的零序电压特征量。

优选地，所述零序电压特征量包括：电压峰值、零序二分之一次谐波分量幅值和零序三次谐波分量幅值。

优选地，所述判断所述零序电压特征量和/或所述中性点接地电流满足告警条件具体为：