[发明专利]高压并联电抗器匝间保护的方法

摘要

高压并联电抗器匝间保护的方法：由自适应补偿的零序功率方向元件、零序阻抗闭锁元件、故障开放元件、谐波闭锁元件以及具有相电流工频变化量制动与浮动门槛的匝间短路保护启动元件共同构成：(1)采用相电流工频变化量制动与浮动门槛技术的匝间短路保护起动元件、(2)自适应补偿型零序功率方向元件，发生匝间短路时，其零序源在电抗器内部，零序电压很小，为了提高匝间短路保护的灵敏度对零序电压进行补偿，自适应补偿型零序功率方向元件的动作方程；(3)故障开放元件，(4)谐波闭锁元件利用电流和电压中的工频分量与其它次谐波的比例关系，当比例关系超过一定时，增加匝间短路的动作延时并降低匝间短路保护的动作灵敏度。

主权项

1、高压并联电抗器匝间保护的方法：其特征是由自适应补偿的零序功率方向元件、零序阻抗闭锁元件、故障开放元件、谐波闭锁元件以及具有相电流工频变化量制动与浮动门槛的匝间短路保护启动元件共同构成：(1)采用相电流工频变化量制动与浮动门槛技术的匝间短路保护起动元件 I0＞kΔIt+Ith (1)其中：ΔIt为浮动门坎，随着相电流变化量输出增大而逐步自动提高，k为某一比例常数。ΔI为相电流的半周积分值，Ith为固定门坎，此起动元件用来开放电抗器的匝间短路保护；(2)自适应补偿型零序功率方向元件发生匝间短路时，其零序源在电抗器内部，零序电压很小，为了提高匝间短路保护的灵敏度对零序电压进行补偿，自适应补偿型零序功率方向元件的动作方程如下：其中I0、U0分别为电抗器线路侧TA、TV的自产零序电流与自产零序电压，Zb为电抗器的零序电抗(包含小接地电抗在内的电抗器零序电抗)。k为浮动变化的参数(0～0.8)，它随零序电压、零序电流的大小而变化。k可表示为：$0.8*\max \{0,(k_1-\frac{{3I}_0}{I_e})\},$ 其中k1为某一比例常数，Ie为电抗器的二次额定电流；(3)故障开放元件匝间短路保护起动后满足以下任一条件认为是故障情况，开放匝间短路保护，相间工频变化量电压元件起动；负序相电压大于6V；起动后任一相电流比起动前增加；起动后最大相电流大于1.1Ie；(4)谐波闭锁元件利用电流和电压中的工频分量与其它次谐波的比例关系，当比例关系超过一定时，增加匝间短路的动作延时并降低匝间短路保护的动作灵敏度；(5)零序阻抗闭锁元件在电抗器发生匝间短路和内部单相接地故障时，电抗器端口测量到的零序阻抗是系统的零序阻抗，在电抗器发生外部单相接地故障时，电抗器端口测量到的零序阻抗是电抗器的零序阻抗，利用两者测量数值上的较大差异可以区分电抗器的区内故障与区外故障。