[发明专利]一种并联电抗器保护方法及装置

说明书

本发明涉及一种并联电抗器保护方法及装置，本发明提供的技术方案针对并联电抗器匝间保护空充饱和运行工况，通过采集并联电抗器首端的三相电流，并分别计算三相电流的相电流有效值、综合谐波含量和特定次谐波；利用计算得到的三相电流的相电流有效值、综合谐波含量和特定次谐波，比较各相电流有效值和综合谐波含量之间的关系，并根据比较结果选择闭锁匝间保护或者开放匝间保护。本发明提供的技术方案不仅可以保证电抗器在空充饱和时不发生误动作，同时又可以在电抗器空充于匝间或区内故障时，可靠开放匝间保护隔离故障，提高了并联电抗器匝间保护的稳定性，保证了电力系统安全。

技术领域

本发明涉及电力系统故障检测技术领域，尤其涉及一种并联电抗器保护方法及装置。

背景技术

近海风电并网由于输电距离较短，往往采用电缆直接将风电输送到近海城市的负荷中心或用于并网输电。由于电缆线路的容性过压问题以及考虑到电抗器安装空间问题，大都采用体积较小的三相一体式结构设计，三相电抗器之间存在紧密的磁联系，在空充电抗器时易发生铁芯饱和，出现涌流特征。虽然电抗器绕组铁芯中含有大量气隙，这样虽然可以抑制饱和程度，但是也抑制了绕组中谐波含量，往往电抗器相电流中的谐波含量会低于经验值，造成传统的涌流识别判据失效，导致传统的基于测量阻抗的判据和方向比较的匝间保护出现误动，导致线路充电投运失败。

发明内容

基于现有技术的上述情况，本发明的目的在于提供一种并联电抗器保护方法及装置，针对并联电抗器匝间保护空充饱和运行工况下的一种并联电抗器空充饱和匝间保护防误动方法，不仅可以保证电抗器在空充饱和时不发生误动作，同时又可以在电抗器空充于匝间或区内故障时，可靠开放匝间保护隔离故障，提高了并联电抗器匝间保护的稳定性，保证了电力系统安全。

为达到上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种并联电抗器保护方法，包括：

采集并联电抗器首端的三相电流，并分别计算三相电流的相电流有效值、综合谐波含量和特定次谐波；

比较各相电流有效值和综合谐波含量之间的关系，并根据比较结果选择闭锁匝间保护或者开放匝间保护。

进一步的，采用以下公式计算综合谐波含量：

其中，I_aZ、I_bZ、I_cZ分别为三相电流的综合谐波含量；i表示各相电流采样值序列；I_ai、I_bi、I_ci分别为三相电流采样值；n为一个全周数据窗的总采集点数；I_a、I_b、I_c分别为三相电流的相电流有效值。

进一步的，采用以下公式计算特定次谐波：

其中，I_aT、I_bT、I_cT分别为三相电流的特定次谐波；I_a2、I_b2、I_c2分别为三相电流的二次谐波；I_a3、I_b3、I_c3分别为三相电流的三次谐波。

进一步的，比较各相电流有效值和综合谐波含量之间的关系，并根据比较结果选择闭锁匝间保护或者开放匝间保护，包括：

比较各相电流有效值和综合谐波含量是否满足以下公式：

其中，为a、b或c；I_set1为第一比较阈值；

若a、b、c中任意一相电流的综合谐波含量满足上述公式，则闭锁匝间保护；否则，开放匝间保护。

进一步的，当匝间保护闭锁时，判断各相电流有效值是否满足以下公式：