本發(fā)明主要涉及干式空心電抗器，具體涉及一種干式電抗器匝間短路故障監(jiān)測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、干式空心電抗器具損耗小、參數(shù)穩(wěn)定、維護(hù)簡單等優(yōu)點，在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛。干式空心電抗器作為無功補償設(shè)備的組成部分，常用于室外環(huán)境。對于運行環(huán)境復(fù)雜的地區(qū)，干式空心電抗器在多應(yīng)力作用下可能會發(fā)生短路、起火等故障。根據(jù)有關(guān)資料顯示，電抗器絕大部分匝間短路絕緣故障均起源于線圈局部絕緣受損，進(jìn)而使得線圈受潮，局部放電增強，局部過熱，最終導(dǎo)致線圈絕緣徹底被破壞?？紤]到電抗器在戶外濕熱的運行環(huán)境，隨著服役時間的增加，其表面絕緣必定會出現(xiàn)不同程度劣化，形成微小的局部放電，隨著局放的發(fā)展，微小的局放可能會演變?yōu)闃渲Ψ烹?，進(jìn)而導(dǎo)致匝間短路的形成。

2、比起充油式電抗器而言，干式空心電抗器沒有機械保護(hù)裝置和氣體監(jiān)測來檢測匝間短路故障，但干式空心電抗器沒有這樣的保護(hù)裝置，只能依靠的簡單的定向接地過電流來檢測此類故障。

3、干式空心電抗器匝間短路故障過程發(fā)展迅速，會對電力系統(tǒng)的可靠性產(chǎn)生極大危害，因此故障診斷就顯得十分重要。但是目前國內(nèi)外使用的干式空心電抗器故障診斷方式，依舊主要依賴于定期的停電檢修，這些方法不具備時效性，往往超前或滯后故障狀態(tài)的出現(xiàn)時間，造成人力財力浪費或者留下安全隱患。而對干式空心電抗器故障診斷的研究，目前主要分為基于磁場、溫度和電氣量檢測等。其中磁場與溫度檢測法往往受環(huán)境影響較大，依賴外部設(shè)施，靈敏度及穩(wěn)定性較差。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種靈敏度高的干式電抗器匝間短路故障監(jiān)測方法及系統(tǒng)。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

3、一種干式電抗器匝間短路故障監(jiān)測方法，包括步驟：

4、s1、獲取干式電抗器的母線上的零序電壓3v0；

5、s2、獲取干式電抗器所在回路的評估電流i0diff；

6、s3、獲取干式電抗器各相的零序電流和負(fù)序電流，得到各相零序電流和負(fù)序電流之間的相角差；

7、s4、根據(jù)零序電壓3v0、評估電流i0diff和相角差來判斷干式電抗器的各相是否發(fā)生匝間短路故障。

8、優(yōu)選地，步驟s2中的評估電流i0diff由下式進(jìn)行計算：

9、

10、式中：ctr為電流互感器之比；ptr為電位互感器之比；i0為被測電抗器零序電流；v0為被測電抗器零序電壓；其中rlim為計算系數(shù)。

11、優(yōu)選地，所述計算系數(shù)rlim的計算公式如下：

12、

13、式中：v0ref為故障前的電抗器電壓值；i0ref為故障前的電抗器電流值。

14、優(yōu)選地，在步驟s3中，相角差的計算公式為：

15、θfault＝θi0-θi2?(3)

16、式中：θfault為相角差；θi0為匝間短路時流過a相的零序電流的相角；θi2為流過a相的負(fù)序電流的相角。

17、優(yōu)選地，步驟s4的具體過程為：

18、當(dāng)滿足零序電壓3v0＝0、評估電流i0diff大于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值i0diff_ref、相角差在預(yù)設(shè)閾值內(nèi)且lockout86處于閉鎖狀態(tài)，則判斷對應(yīng)相發(fā)生匝間短路故障。

19、優(yōu)選地，在步驟s4中，在延時預(yù)設(shè)時間后才輸出對應(yīng)的匝間短路故障信號。

20、優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)閾值為-5到+5度。

21、本發(fā)明還公開了一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序，所述計算機程序被處理器運行時執(zhí)行如上所述方法的步驟。

22、本發(fā)明進(jìn)一步公開了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序在被處理器運行時執(zhí)行如上所述方法的步驟。

23、本發(fā)明還公開了一種計算機設(shè)備，包括相互連接的存儲器和處理器，所述存儲器上存儲有計算機程序，所述計算機程序在被處理器運行時執(zhí)行如上所述方法的步驟。

24、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

25、本發(fā)明的基于中性點電流變化的干式空心電抗器匝間短路故障監(jiān)測方法，此方法利用干式電抗器正常與故障運行時流過中性點的電流變化來識別是否發(fā)生故障；首先通過測量母線上的零序電壓3v0是否為零來判斷此時發(fā)生的故障是否為內(nèi)部故障；然后計算評估電流i0diff并將評估電流與拾取電流進(jìn)行比較；再計算零序電流和負(fù)序電流的相角差；最后將3v0、評估電流與拾取電流的差分、負(fù)序電流和零序電流的相角差以及l(fā)ockout86進(jìn)行邏輯與，若邏輯信號為真，則表示故障為匝間短路故障。

26、本發(fā)明基于中性點電流變化提的故障檢測方法，其靈敏度比一般方法都高，可以為干式空心電抗器安全穩(wěn)定運行保駕護(hù)航，同時也適用于干式并聯(lián)電抗器進(jìn)行匝間短路故障監(jiān)測。

技術(shù)特征：

1.一種干式電抗器匝間短路故障監(jiān)測方法，其特征在于，包括步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干式電抗器匝間短路故障監(jiān)測方法，其特征在于，步驟s2中的評估電流i0diff由下式進(jìn)行計算：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的干式電抗器匝間短路故障監(jiān)測方法，其特征在于，所述計算系數(shù)rlim的計算公式如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的干式電抗器匝間短路故障監(jiān)測方法，其特征在于，在步驟s3中，相角差的計算公式為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的干式電抗器匝間短路故障監(jiān)測方法，其特征在于，步驟s4的具體過程為：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的干式電抗器匝間短路故障監(jiān)測方法，其特征在于，在步驟s4中，在延時預(yù)設(shè)時間后才輸出對應(yīng)的匝間短路故障信號。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的干式電抗器匝間短路故障監(jiān)測方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)閾值為-5到+5度。

8.一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器運行時執(zhí)行如權(quán)利要求1-7中任意一項所述方法的步驟。

9.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序在被處理器運行時執(zhí)行如權(quán)利要求1-7中任意一項所述方法的步驟。

10.一種干式電抗器匝間短路故障監(jiān)測系統(tǒng)，包括相互連接的存儲器和處理器，所述存儲器上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序在被處理器運行時執(zhí)行如權(quán)利要求1-7中任意一項所述方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種干式電抗器匝間短路故障監(jiān)測方法及系統(tǒng)，方法包括步驟：S1、獲取干式電抗器的母線上的零序電壓3V0；S2、獲取干式電抗器所在回路的評估電流I0<subgt;diff</subgt;；S3、獲取干式電抗器各相的零序電流和負(fù)序電流，得到各相零序電流和負(fù)序電流之間的相角差；S4、根據(jù)零序電壓3V0、評估電流I0<subgt;diff</subgt;和相角差來判斷干式電抗器的各相是否發(fā)生匝間短路故障。本發(fā)明具有故障監(jiān)測靈敏度高等優(yōu)點。

技術(shù)研發(fā)人員：張國帆,劉功能,李文志,孫威,趙勁楓,陽應(yīng)偉,朱娟,唐星昱,楊洋,譚禹,劉慶鋒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國網(wǎng)湖南省電力有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9