基于数据驱动的500 kV高压并联电抗器过流误报警在线判别方法研究

为提升500 kV并联电抗器在线监测的准确性,提出了基于逻辑回归和主成分分析的并联电抗器过流误报警在线判别方法。首先,分析了并联电抗器所在母线电压互感器以及电抗支路电流互感器测量误差对过流报警条件概率的影响。其次,定义逻辑回归拟合函数的中心点及不确定域为故障检测的二维关键指标,并利用主成分分析法生成一维综合指标。最后,通过将检测日综合指标与设备正常运行工况下综合指标进行对比,对检测日过流报警的正确性进行判别。该方法只需使用高压并联电抗器所在母线的电压测量有效值和监控系统所报出的过流报警信号,无需额外增加测量设备。以某实际500 kV高压并联电抗器作为算例进行的仿真实验,验证了该方法的有效性。     

电流互感器高压介损现场测量方法的研究

针对电流互感器高压介损现场测量存在的问题,经过不断的实践、总结,提出电流互感器高压介损现场测量的新方法,即：三相被试互感器并联同时加压,小电抗器积木搭接进行串联补偿,激磁侧通过变频电源控制试验频率,避开现场干扰,在工频50Hz两侧各测一个点,通过求平均值推算出50Hz频率下的介损数据。     

基于逻辑回归的高压并联电抗器过流误报警判别方法

在分析互感器测量误差对高压并联电抗器过流报警精度影响的基础上,提出了基于逻辑回归分析的高压并联电抗器过流误报警判别方法。该方法对高压并联电抗器的电压和报警信号数据进行逻辑回归分析。针对仪表测量精度低的问题,根据回归系数定义了两种误报警准则。以某实际500 kV输电线路高压并联电抗器为例,采用实测数据和仿真数据进行验证。实例研究结果表明,该方法能快速识别高压并联电抗器的过流报警精度,并且不需要停电试验或额外增加测量设备,具有很高的工业应用价值。     

末端制动的新型数字式高压并联电抗器纵差保护

高压并联电抗器内部线圈接地故障或引出线的接地及相间短路故障是电抗器常见的故障形式,电抗器纵差保护是这些故障形式的主保护,但是在空投电抗器以及区外扰动的暂态过程中,由于直流分量大而且衰减慢可能引起CT直流饱和而导致纵差保护误动.针对上述问题,提出了一种取电抗器末端电流作为制动电流、采用三段式比率制动特性的数字式纵差保护的方法.本保护具有电抗器空投检测功能、间隙性电流互感器断线检测判据以及电流互感器直流饱和检测判据.经动模试验及现场运行结果证明该保护灵敏反应内部故障,并在空投和区外扰动情况下可靠闭锁保护.     

末端制动的新型数字式高压并联电抗器纵差保护

高压并联电抗器内部线圈接地故障或引出线的接地及相间短路故障是电抗器常见的故障形式,电抗器纵差保护是这些故障形式的主保护,但是在空投电抗器以及区外扰动的暂态过程中,由于直流分量大而且衰减慢可能引起CT直流饱和而导致纵差保护误动。针对上述问题,提出了一种取电抗器末端电流作为制动电流、采用三段式比率制动特性的数字式纵差保护的方法。本保护具有电抗器空投检测功能、间隙性电流互感器断线检测判据以及电流互感器直流饱和检测判据。经动模试验及现场运行结果证明该保护灵敏反应内部故障,并在空投和区外扰动情况下可靠闭锁保护。     

基于脉冲耦合注入的高压并联电抗器绕组故障带电检测

针对目前国内外还没有对高压并联电抗器开展绕组故障带电检测或在线监测的现状,提出了基于脉冲耦合注入的绕组故障带电检测方法,并研制了相应的绕组故障带电检测系统。对该检测系统进行了验证,并在某750k V变电站内的电抗器上安装运行。获取了三相高压并联电抗器绕组的在线频率响应特性,可以得出:在激励脉冲电压幅值500 V的作用下,相应响应信号的幅值可达到300 m V;同时获取了三相高压并联电抗器绕组的指纹数据,为绕组状态的后续评估及预警奠定了坚实的工作基础。该方法实现了高压并联电抗器绕组故障带电检测并及时预警,对于保证电力系统可靠运行具有重要意义。     

基于Allan方差理论的光纤电流互感器运行状态诊断

光纤电流互感器(FOCT)克服了传统电磁式电流互感器在暂态响应、绝缘等方面的弱点,满足现代电力工业对电流值实时精确测量的需求。为了确保电流互感器在准确测量电流参量的同时,具有低故障、高可靠性的特点,急需开展光纤电流互感器状态诊断技术研究。通过分析光纤电流互感器测量数据的时域及频域特征,建立关键部件物理特性与互感器数据特征之间的对应关系,构建基于Allan方差的光纤电流互感器状态诊断分析模型,根据Allan方差计算结果诊断互感器状态,并实现自身故障定位。仿真结果表明:基于Allan方差的状态诊断方法准确有效,可在无附加硬件设备、互感器不停电的条件下,实现光纤电流互感器的在线监测和状态诊断。     

基于套管CCS的高压并联电抗器绕组故障检测方法研究

针对高压并联电抗器绕组故障检测的必要性和现有方法的不便捷性,提出一种基于套管电容耦合传感器的绕组故障检测方法。该方法依据脉冲频率响应法的基本原理,充分考虑了高压并联电抗器的结构特点,采取了套管耦合的方式实现信号的注入与测量。并联电抗器绕组故障的电路仿真,初步证实了检测方法的可行性。现场750 kV健康电抗器实验与故障模拟实验的测试分析,进一步证实了检测方法的可行性和有效性,为后续该方法的现场应用及在线应用推广奠定基础。     

高压电抗器短路故障防爆性能仿真分析

本文中作者利用有限元软件开展高压电抗器三维模型仿真，进行高压电抗器在短路故障条件下的防爆仿真计算，分析故障时高压电抗器结构的受力特征及机械强度，验证了极端工况下高压电抗器本体结构承载能力，明确了高压电抗器机械薄弱区域，为后续开展主设备安全校核提供技术支撑。     

一台750kV高压电抗器局部放电故障分析

笔者对某750 kV变电站高压并联电抗器乙炔气体体积分数超过标准规定数值的原因及设备故障情况进行了详细介绍和分析。根据电抗器油色谱检测数据,通过采取局部放电定位、振动检测、器体吊罩检查、高抗温升试验等手段,确定了设备故障原因为电抗器铁心压紧结构设计不佳,建议改变电抗器压紧方式,将单中轴压紧改为多点压紧方式,从而有效抑制电抗器振动,经改进目前该电抗器运行情况较为稳定。     

带并联电抗器输电线路永久性故障判别的研究

以瞬时性故障模型为参考模型,根据已知量求取并联电抗器故障相电流,利用该求取电流与并联电抗器故障相实际测量电流之差同中性点小电抗器电流幅值比来实现永久性故障的判别.通过利用 ATP 仿真验证和西北电网 330kV 系统的故障数据验证,结果表明该方法可准确判别瞬时和永久性故障.     

带并联电抗器输电线路永久性故障判别的研究

以瞬时性故障模型为参考模型,根据已知量求取并联电抗器故障相电流,利用该求取电流与并联电抗器故障相实际测量电流之差同中性点小电抗器电流幅值比来实现永久性故障的判别。通过利用ATP仿真验证和西北电网330kV系统的故障数据验证,结果表明该方法可准确判别瞬时和永久性故障。     

基于测量阻抗变化的并联电抗器小匝间短路保护

通过分析并联电抗器发生匝间短路后的等效电路,提出了基于测量阻抗变化的电抗器小匝间短路保护方法。此方法根据匝间短路后电抗器测量阻抗降低,辅以电压变化开放判据区分区外故障,能够正确、快速检测正常运行小匝间短路故障以及带匝间故障投入运行的电抗器,并在投入电抗器、区外故障、系统振荡时可靠性高。分析表明,此方法定值整定简单、含义明确,抗电流互感器断线和饱和能力强。动模试验验证了保护方法的正确性与可行性。     

应用两端电流采样值二维空间映射分布特征的线路纵联保护

针对传统纵联保护在区外故障伴随电流互感器饱和时发生误动作的问题,提出一种基于线路两端电流采样值映射于二维空间分布特征差异的线路纵联保护新方案。该方案以线路两端电流采样点(母线指向线路为正方向)为坐标点映射于二维空间,在线路正常运行和外部故障工况下,映射点位于二维平面坐标系的第二、四象限;而内部故障工况下,映射点位于平面坐标系的第一、三象限。仿真和动模试验结果表明,所提方案能快速有效识别输电线路中出现的各类故障,对伴随电流互感器饱和及异常数据的故障也能正确识别。     

电流互感器内部故障导致在线监测数据异常的分析处理

介绍在线监测的基本概念,阐述某型号电流互感器在线监测装置的测试原理及监测方法。基于一起220kV电流互感器内部故障导致的在线监测数据异常案例,介绍在线监测装置监测设备状态的方法,以及综合运用在线监测、带电检测、电气试验等方法对故障设备进行分析诊断的方法。     

基于 BP 神经网络的互感器计量误差在线检测

针对互感器计量误差的离线检测方法不能真实反映互感器实际运行工况的情况,提出一种高压计量互感器误差在线检测方法。通过在互感器二次侧施加异频信号,根据二次侧的异频电压、电流建立起互感器一次侧和二次侧的传递关系,采用BP神经网络算法得到互感器计量误差,能够反映互感器在线运行情况下的实际参数,只需在互感器二次侧进行测量,方法简单、安全且精度高。仿真结果验证了方法的准确性,为高压电压和电流互感器计量误差的在线检测提供了理论依据。     

长距离输电线路中间带并联电抗器的双端非同步故障定位算法

针对线路中间带并联电抗器的长距离输电线路提出了基于双端工频量的非同步故障定位算法。对于等值阻抗固定的并联电抗器,采用故障前的双端相量估计并联电抗器的实际等值阻抗,从而基于故障后正序网络得到故障点位置。对于可控并联电抗器或故障前数据无法获取的情况,还提出了一种与并联电抗器模型无关的故障定位算法,根据不同故障类型的故障边界条件,利用故障点电压电流相位特性构造定位函数,分析表明该函数在相应定位区间具有单调变化特性,因而各定位区间不存在伪根,求解快速。所提算法均基于分布参数模型,双端数据不同步角采用故障前或故障后测量相量进行补偿。基于PSCAD/EMTDC和MATLAB的仿真结果表明,所提方法计算简单、精度高,对不同步角、故障类型、过渡电阻、故障位置均有较好的适用性。     

基于微分域电流过零点偏移特征的电抗器匝间保护新方法

以中性点不带小电抗的高压并联电抗器为研究对象,在分析电抗器空投励磁涌流特征的基础上,指出了并联电抗器不带中性点小电抗时涌流会更加严重,是引起匝间保护误动的主要原因。分析了并联电抗器空投饱和的机理,指出了电抗器绕组磁通饱和后微分域相电流过零点前后采样峰值间距会发生偏移,在此基础上提出一种基于微分域电流过零点偏移特征的电抗器匝间保护新方法。利用工频特征下相电流过零点前后峰值间距与微分域相电流过零点前后采样峰值间距的偏移程度,结合相电流线性区内各时刻电感的均方根值与额定电感之间的特征关系来识别电抗器空投饱和与匝间故障,若识别为电抗器空投饱和则闭锁匝间保护,若识别为匝间故障则经短延时开放匝间保护。仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

1000kV特高压并联电抗器色谱异常原因分析与处理

本文中作者介绍了1000kV特高压并联电抗器色谱异常故障的分析处理过程。通过电抗器色谱检测数据、器身解体检查等手段，确定了设备故障类型、位置及原因，并提出了处理与改进的方法，经修复后该电抗器各项试验数据均合格，可以重新投运。作者提出了高压电抗器色谱异常故障的排查方法和处理措施，为今后此类故障分析和处理提供借鉴和参考。     

干式空心电抗器匝间电弧性短路故障特征提取及诊断方法研究

针对干式空心电抗器早期匝间短路故障,通过分析电抗器匝间电弧性短路过程中的状态参数变化规律,提出了基于时变参数模型的电抗器故障特征提取及诊断方法。首先建立了基于Mayr电弧模型的电抗器匝间短路故障的时变电路模型,并利用傅里叶变换分析了故障电抗器等效电感的频谱特性,发现其等效电感不再恒定而是存在周期性振荡。然后利用时变电路状态方程求解方法,分析在工频激励下故障电抗器输出电流的转移解、零状态响应及频谱特性,证明在匝间电弧的周期性短路过程中,故障电抗器输出电流中将激发出特定次数的谐波分量,分析电流谐波特性可对干式空心电抗器匝间短路故障进行诊断。通过对一起电抗器故障的电流互感器（CT）和电压互感器（PT）录波数据进行求解和分析,验证了本文提出的故障特征提取及诊断方法的可行性和有效性。