基于电压比的并补装置电抗器匝间短路保护

并联电容补偿(以下简称并补)装置是电气化铁路牵引供电系统的重要设备.其串联电抗器缺乏必要的匝间故障保护;电抗器匝间故障时,电容器与电抗器电压比将发生变化;结合电气化铁路供电系统的特殊性,提出并补装置串联电抗器的基于容抗电压比的新匝间短路保护.基于ATP的仿真和Matlab的运算表明基于电容器电感器电压比的电抗器匝间短路保护,能够对匝间故障做出快速而正确的判断.该种保护已经在京秦线某变电所使用,运行一年至今,表现良好.     

牵引变电所并联电容补偿装置的电抗器匝间短路保护

并联电容补偿(简称并补)装置是电气化铁路供电系统的重要设备.针对其串联电抗器缺乏必要保护,尤其是匝间故障保护性能的缺陷,基于对电抗器匝间故障和阻抗特性的分析,结合电气化铁路供电系统的特殊性,提出并补装置电抗器的新匝间短路保护.同时简要分析了傅里叶算法计算电抗器测量阻抗受并补暂态过程影响原因,通过均值滤波单元得以减轻影响.Matlab仿真表明阻抗保护能够对匝间故障做出正确判断.     

应用谐波电流比的并联电容器补偿装置电抗器匝间短路保护

针对并联电容器补偿装置的电抗器在发生匝间短路时缺乏相应的保护,提出一种应用谐波电流比的电抗器匝间短路保护方法。当供电臂存在非线性负载时,通过计算电抗器发生匝间短路前后基波电流与谐波电流大小,提出谐波电流比的定义,对比谐波电流比在电抗器匝间短路前后变化,进而对电抗器有无发生匝间短路进行判断。利用Matlab/Simulink进行建模仿真,结果表明,基于谐波电流比的电抗器匝间短路保护能够对电抗器匝间短路故障做出正确判断。     

基于损耗因数的干式串联电抗器匝间绝缘状态监测技术

无功补偿成套装置中的串联电抗器采用固体绝缘结构,针对其运行中匝间短路故障频发且检测手段不足问题,提出了基于损耗因数的串联电抗器匝间绝缘监测技术.分析了串联电抗器发生匝间短路故障的原因,建立电抗器匝间短路等效电路,针对其故障特征研究了电抗器匝间短路监测的技术方案,并通过有限元仿真软件验证了所提方案的可行性和有效性.     

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。     

数字式电抗器匝间保护原理与调试

<正>并联电抗器广泛应用于超高压远距离输电线路，是接在高压输电线路上的大容量电感线圈，主要用来改善长距离输电线路上的电压分布，吸收容性无功功率。电抗器的匝间短路是一种较为常见的内部故障形式，当短路匝数很少时，一相匝间短路引起的三相电流不平衡有可能很小，很难被继电保护装置检出；而且不管短路匝数多大，纵差保护总是不能响应匝间短路故障，为此对于330～500kV的电抗器必须考虑高灵敏的匝间保护。PRS-747A系列数字式电抗器保护原理与其他电抗器保护相同，但与其他电抗器保护相比，     

基于不平衡电压的相控电抗器匝间短路故障保护方法

相控电抗器在结构上属于干式空心电抗器,工作时其电流会随着相控触发角的变化而变化,其等效阻抗也随之变化.常规干式空心电抗器的匝间短路保护针对恒定阻抗的电抗器设计实现,并不适用于相控电抗器.文中提出一种相控电抗器匝间短路故障保护方法.首先,根据相控电抗器的接线和工作特性,得到两个电抗器之间的不平衡电压;然后,采用滑动数据窗积分的方式计算其不平衡电流;最后,基于差动保护的原理实现了匝间短路故障的判断.所提方法消除了晶闸管触发角对匝间短路故障判据的影响.基于实际工程参数的实时数字仿真结果验证了所提方法的有效性.     

特高压站用110 kV低抗匝间短路电流分析及其保护改进

分析发现某110 k V干式空心电抗器存在运行隐患,单台出现严重的匝间短路、完全烧毁,其保护也可能不动作。保护死区过大是系统中并联干式空心电抗器保护的普遍问题,本文分析了匝间故障时短路电流的影响因素,确定短路电流倍数仅与剩余电抗比和工作电压相关。提出一种基于剩余电抗比的过流保护,保护死区小,能反应轻微匝间短路。新建和改造便利,对各电压等级空心电抗器均适用。在未改造前,可在监控后台设置剩余电抗比虚遥测限额,轻微匝间短路时能及时发出报警信息,提醒运维人员检查处理。     

一起35kV串联电抗器短路故障分析及保护建议

某500kV变电站一台主变的变低35kV侧曾经发生了一起电容器组串联电抗器短路着火的故障。初步分析认为是该串抗的A相发生了匝间短路。虽然该站的主变变低压侧均没有装设故障录波器,但通过对主变变中220kV侧的故障录波图采用对称分量法进行分析之后,可以间接地推断出当时故障发展的全过程,表明当时该串抗在匝间短路之后还发生了相间短路故障,并最终导致保护动作跳闸。文章还对电抗器的保护配置提出了建议。     

一起35kV串联电抗器短路故障分析及保护建议

某500kV变电站一台主变的变低35kV侧曾经发生了一起电容器组串联电抗器短路着火的故障。初步分析认为是该串抗的A相发生了匝间短路。虽然该站的主变变低压侧均没有装设故障录波器,但通过对主变变中220kV侧的故障录波图采用对称分量法进行分析之后,可以间接地推断出当时故障发展的全过程,表明当时该串抗在匝间短路之后还发生了相间短路故障,并最终导致保护动作跳闸。文章还对电抗器的保护配置提出了建议。     

WDK-600微机电抗器保护装置匝间保护原理分析

匝间保护是并联电抗器保护的主保护之一,可有效反应并联电抗器内部的匝间短路故障。WDK-600微机电抗器保护装置采用由电抗器高压零序电流、零序电压组成的零序阻抗继电器,弥补了以前阻抗补偿原理存在过补偿和欠补偿,补偿度难整定的不足。通过零序功率方向保护与零序阻抗保护的对比,介绍了WDK-600装置匝间保护的特点、基本原理、动作判据,不仅定性地分析了故障类型,而且从定量的角度分析了故障特征,为日后现场调试匝间保护提供借鉴作用。     

基于有限元方法的35kV干式空心并联电抗器匝间短路保护特征量的研究

基于有限元方法并结合现场试验开展了35kV干式空心并联电抗器匝间短路保护特征量的研究,研究结果表明,35kV干式空心并联电抗器匝间短路时电抗器的电压幅值变化不大。     

基于电抗器开断过电压特征分析的匝间绝缘短路故障在线辨识

干式空心电抗器内部包封固化不易拆卸,当出现匝间绝缘短路故障时难以发现,停电检修维修成本较大周期较长,为了能利用运行中的信号在线检测出匝间绝缘故障,提出一种基于电抗器开断过电压特征分析的匝间绝缘故障辨识方法：在电抗器匝间绝缘短路故障分布式参数模型基础上,建立了带有匝间绝缘短路故障的电抗器开断过电压模型,分析匝间绝缘短路故障对电抗器开断过电压波形的影响作用,并利用变分模态分解算法对过电压波形进行频谱分析,最后搭建计及匝间绝缘故障开断过电压仿真模型,对存在不同程度的绝缘短路的电抗器进行开断模拟,获取电抗器开断电压波形及其振荡频率等数据,对波形数据进行分析和特征提取,量化开断过电压最大幅值及振荡频率与绝缘之间的差值,可以有效辨识出匝间短路故障。     

WDK-600微机电抗器保护装置匝间保护原理分析

匝间保护是并联电抗器保护的主保护之一,可有效反应并联电抗器内部的匝间短路故障.WDK-600微机电抗器保护装置采用由电抗器高压零序电流、零序电压组成的零序阻抗继电器,弥补了以前阻抗补偿原理存在过补偿和欠补偿,补偿度难整定的不足.通过零序功率方向保护与零序阻抗保护的对比,介绍了WDK-600装置匝间保护的特点、基本原理、动作判据,不仅定性地分析了故障类型,而且从定量的角度分析了故障特征,为日后现场调试匝间保护提供借鉴作用.     

10 kV及35 kV干式空心电抗器匝间绝缘试验方法分析及应用

针对10 kV及35 kV干式空心电抗器匝间短路故障频发的问题,分析了直流电阻测量法、阻抗测量法和高频脉冲振荡电压检测法的原理.人工短路试验数据表明直流电阻测量法和阻抗测量法对一匝匝间短路等轻微的故障检测灵敏度不高.而高频脉冲振荡电压检测法的相关计算表明,匝间短路会引起线圈电阻值和电抗值发生较大变化.电抗器电压波形振荡频率增大,衰减速度加快,衰减周期减小.利用高频脉冲振荡法对空心电抗器的匝间绝缘进行试验,通过比较分析电压振荡波形,能有效检测匝间短路.最后通过大量的现场试验,成功发现了多起10 kV及35 kV干式空心电抗器匝间短路故障,验证了高频脉冲振荡电压法检测干式空心电抗器匝间短路故障的有效性.     

高电压大容量干式空心电抗器匝间短路故障在线监测方法探析

匝间短路故障具有较强的破坏性,严重威胁高电压大容量干式空心电抗器的运行安全与使用寿命。文章对匝间短路故障发生的原因进行了分析,对高电压大容量干式空心电抗器匝间短路故障在线监测方法进行了深入研究与探讨,并制定了有效的监测方案和良好的建议,以供参考。     

基于功率因数法的干式空心电抗器匝间短路故障检测研究

干式空心电抗器广泛应用于电力系统中,其发生匝间短路是最常见的故障,为减少因短路故障造成的损失,增加电抗器匝间短路故障在线检测的准确性,本文提出了基于功率因数法的匝间短路故障在线检测方法。本文基于电磁场理论对电抗器正常工作及匝间短路时电抗器功率因数变化进行理论分析,采用ANSYS Maxwell建立有限元模型仿真计算功率因数变化情况,并以1台13包封共41层线圈的电抗器样机为基础在不同电压等级下进行试验验证,最终结合仿真与试验结果,验证检测方法的可行性。     

干式空心串联电抗器匝间短路故障特征研究

干式空心串联电抗器是电力系统无功补偿回路中的重要电气设备,其主绝缘通常采用环氧浇注结构,在实际研究中其匝间绝缘故障设置困难、试验验证成本高。为了监测是否发生匝间短路故障、提高在线监测灵敏度,借助有限元软件Comsol仿真研究了电抗器发生匝间短路时各电气参数的变化情况。首先仿真计算正常状态下电抗器的电感值和电流值,通过与解析计算结果进行比较,验证所建模型的正确性。然后在不同位置分别设置匝间短路故障点以得到电抗器各线圈层电流。最后得出其等效电阻、等效电抗、等效阻抗、功率因数、损耗因数等电气参数的变化情况。仿真分析结果表明:电抗器匝间短路故障点的位置不同,各电气参数变化率也不同,其绝对值由端部向中部、由内层向外层呈现增大趋势,且损耗因数和功率因数变化率较大,对匝间短路故障反应灵敏,可用于干式空心串联电抗器匝间短路故障的在线监测与保护。     

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。     

基于3次谐波电流监测相控电抗器匝间短路的方法

近年来大容量相控电抗器频繁出现匝间短路故障,造成了严重的经济损失及火灾事故。由于输出无功功率受晶闸管阀相位角控制,目前还没有匝间短路故障的可靠及灵敏监测方法。本文通过研究一起33 kV 180 Mvar相控电抗器匝间故障,分析角内、角外3次谐波电流以及有功损耗等特性变化,提出了匝间短路动态仿真模型以及3次谐波电流变化的计算方法,并依据匝间短路必然造成电感显著减小的特性,论证监测角内、角外3次谐波电流显著增大;监测5、7次滤波电容器对3次谐波电流严重放大是识别故障、防止起火燃烧并进行可靠保护的方法。