[发明专利]一种高压并联电抗器匝间保护防饱和误动方法及装置

说明书

本发明公开了一种高压并联电抗器匝间保护防饱和误动方法及装置，通过高抗饱和时直流及谐波分量较大的特点闭锁匝间保护，并通过相阻抗值的波形特性识别匝间短路故障并开放保护动作，解决饱和引起匝间保护误动的问题。

技术领域

本申请涉及电力系统防误动领域，具体涉及一种高压并联电抗器匝间保护防饱和误动方法，同时涉及一种高压并联电抗器匝间保护防饱和误动装置。

背景技术

高压并联电抗器(简称“高抗”)是一类用于补偿无功功率、限制工频电压的升高和操作过电压、改善电压分布的装置，其中如抽能高抗、可控高抗等装置还可实现供应偏远站用电、灵活控制电压及无功功率的功能。目前高压并联电抗器在我国超、特高压输电线路已得到广泛应用，一般安装在线路末端或母线上。

高压并联电抗器在部分环境中，因空载投入、外部故障切除或其他原因致使端电压突升时，其铁芯可能出现严重的磁饱和，致使流经高压并联电抗器的电流大幅上升，这种现象一般属于“饱和”概念的一部分。根据电抗器φ-i曲线可知，励磁饱和现象产生时，对应相由于铁芯严重饱和，阻抗值将迅速下降并大幅波动，这与匝间短路故障的故障特征类似，从而易致使高抗匝间保护误动，影响电网的安稳运行，严重时还可损害周边器件、导致直流换相失败及双极闭锁等一系列重大事故。

匝间短路是并联电抗器比较普遍的内部故障，且纵差保护无法反映匝间短路。又因为饱和问题的存在，并联高压电抗器因此必须装设能抵御饱和误动的高灵敏度匝间保护。目前一般的饱和识别方法包括二次谐波法、间断角法及波形对称法等，但匝间保护误动现象仍时有发生，如何识别饱和引起匝间保护误动是亟需解决的问题。

发明内容

本申请提供一种高压并联电抗器匝间保护防饱和误动方法及装置，解决饱和引起匝间保护误动的问题。

本申请提供一种高压并联电抗器匝间保护防饱和误动方法，包括：

根据高压并联电抗器三相电流的直流分量有效值、二次谐波有效值与基波分量有效值，构建高压并联电抗器闭锁解除判据；

若高压并联电抗器每相电流的直流分量有效值、二次谐波有效值与基波分量有效值，均不满足闭锁解除判据，则获取高压并联电抗器的相阻抗值；

若高压并联电抗器任意一相阻抗值小于高压并联电抗器相阻值的阈值，则获取该相的历史数据，根据所述历史数据获取该相的阻抗波动基准值和阻抗波动幅值；

根据高压并联电抗器该相的阻抗波动基准值与阻抗波动幅值的比值，判断高压并联电抗器该相是否发生匝间短路。

优选的，根据高压并联电抗器三相电流的直流分量有效值、二次谐波有效值与基波分量有效值，构建高压并联电抗器闭锁解除判据的步骤之前，还包括：

对高压并联电抗器三相电流进行傅里叶级数分解，获取三相电流的直流分量有效值二次谐波有效值与基波分量有效值

优选的，根据高压并联电抗器三相电流的直流分量有效值、二次谐波有效值与基波分量有效值，构建高压并联电抗器闭锁解除判据，包括：

高压并联电抗器闭锁解除判据为，

上式中分别为被判断相电流的基波有效值、二次谐波有效值与直流分量有效值，

若对于高压并联电抗器任意一相上式成立，则闭锁匝间保护三相，且经延时后自动解除闭锁。

优选的，高压并联电抗器的相阻抗值，通过如下公式获得，

上式中，为高压并联电抗器每一相的阻抗值，分别为每一相的电压、电流基波相量，其中

优选的，若高压并联电抗器任意一相阻抗值小于高压并联电抗器相阻值的阈值，则获取该相的历史数据，根据所述历史数据获取该相的阻抗波动基准值和阻抗波动幅值，包括：