一种磁控式可控并联电抗器PT断线判断方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种磁控式可控并联电抗器PT断线判断方法、装置及系统，包括获取设于网侧绕组处的第一PT的设定数据；获取设于网侧绕组处的第一CT的设定数据或者设于网侧绕组处的第二PT的设定数据；基于所述第一PT的设定数据和第一CT的设定数据，或者基于所述第一PT的设定数据和第二PT的设定数据，判断所述第一PT或者第二PT是否满足断线条件，完成磁控式可控并联电抗器PT断线判断。本发明专利技术通过检测磁控式可控并联电抗器的各侧绕组电压、电流，根据关键电气量间相互关系，判断网侧绕组PT断线故障，并能正确区外部短路故障，保证控制装置正确调节。确调节。确调节。

【技术实现步骤摘要】
一种磁控式可控并联电抗器PT断线判断方法、装置及系统


[0001]本专利技术属于电气工程
，具体涉及一种磁控式可控并联电抗器PT断线判断方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]超高压/特高压长距离输电线路在轻载时由于线路对地电容充电呈现出明显的“容升效应”，导致线路末端电压偏高，危害输变电设备的安全运行。为解决长距离重载线路限制过电压和无功补偿的矛盾，提高电压稳定性水平和暂态运行极限，降低线路输送损耗，平衡无功功率，磁控式电抗器应用于长距离输电线路末端或变电站母线可有效实现线路(或母线)电压的连续调节，改善沿线电压分布水平，是实现超高压和特高压输电通道高效经济运行的重要工具。磁控式可控并联电抗器通过励磁控制装置连续控制输入直流励磁电流的大小改变铁心饱和度，从而实现电抗值和容量的连续平滑调节。而励磁控制装置则通过装设于磁控式可控并联电抗器不同绕组侧的电压互感器(Potential transformer，PT)和电流互感器(Current transformer，CT)实时采集电抗器网侧绕组电压电流、补偿绕组电压电流以及控制绕组励磁电流，根据线路(或母线)电压指令或无功功率指令调节励磁功率整流回路的相控触发角，实现输出直流励磁电压和直流励磁电流的改变，从而连续平滑改变电抗值和容量。
[0003]可见，磁控式电抗器控制装置对PT、CT等互感器及其回路的可靠性要求较高，各种控制方式都依赖于对PT、CT互感器的采样和计算值，直接影响电抗器的调节性能和品质；一旦网侧绕组控制反馈用的PT互感器出现一次异常或二次回路断线，若缺乏准确且快速识别PT互感器断线的方法，则会导致电抗器控制系统出现误调和失调(比如导致网侧电压和无功功率波动甚至反向调节)，不仅失去稳定线路(或母线)电压的有益作用，反而还会加剧线路(或母线)电压和无功功率的波动，由此导致的过电压可能危害其他输变电设备的安全工作。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提出一种磁控式可控并联电抗器PT断线判断方法、装置及系统，能够正确识别电抗器网侧绕组PT断线的情况，避免由于用作控制的电压互感器出现异常导致电抗器误调节。
[0005]为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种磁控式可控并联电抗器PT断线判断方法，包括：
[0007]获取设于网侧绕组处的第一PT的设定数据；
[0008]获取设于网侧绕组处的第一CT的设定数据或者设于网侧绕组处的第二PT的设定数据；
[0009]基于所述第一PT的设定数据和第一CT的设定数据，或者基于所述第一PT的设定数据和第二PT的设定数据，判断所述第一PT或第二PT是否满足断线条件，完成磁控式可控并
联电抗器PT断线判断。
[0010]可选地，所述第一PT的设定数据包括第一PT的线电压测量值U
AB
、U
BC
、U
ca
，以及负序电压U2；所述第一CT的设定数据包括网侧绕组各相电流的有效值I
A
、I
B
、I
C
，以及负序电流I2；
[0011]所述基于所述第一PT的设定数据和第一CT的设定数据，判断所述第一PT是否满足断线条件，具体为：
[0012]若所述第一PT的线电压测量值U
AB
、U
BC
、U
ca
，以及负序电压U2，网侧绕组各相电流的有效值I
A
、I
B
、I
C
，以及负序电流I2满足下式，则判定所述第一PT满足断线条件：
[0013][0014]式中，U
th2
代表在第一PT未断线且电抗器在电网系统正常运行情况下第一PT可能出现的最大负序电压值，并留有一定裕度；I
th2
代表第一CT正常且电抗器在电网系统正常运行情况下第一CT可能出现的最大负序电流值，并留有一定裕度。
[0015]可选地，所述第一PT的设定数据包括第一PT的正序电压U1；所述第一CT的设定数据包括网侧绕组的正序电流I1；
[0016]所述磁控式可控并联电抗器PT断线判断方法还包括获取补偿绕组的线电压U
comp
；
[0017]若所述第一PT的正序电压U1、网侧绕组的正序电流I1，以及补偿绕组的线电压U
comp
满足下式，则判定所述第一PT满足断线条件：
[0018][0019]式中，U
th3
代表第一PT未断线且电抗器在所有正常运行工况下的网侧绕组电压极低值，并留有一定裕度；I
th1
代表电抗器在90％～110％额定网侧电压下并网后控制绕组不施加励磁电流时的网侧绕组最小电流值，并留有一定裕度；U
BCth
代表电抗器在全容量范围内调节时补偿侧绕组的极低电压值，并留有一定裕度。
[0020]可选地，所述第一PT的设定数据包括第一PT的线电压测量值U
AB
、U
BC
、U
ca
；所述第二PT的设定数据包括第二PT的线电压测量值U
ab
、U
bc
、U
ca
；
[0021]所述基于第一PT的设定数据和第二PT的设定数据，判断所述第一PT是否满足断线条件，具体为：
[0022]将第一PT的线电压测量值与第二PT的线电压测量值进行比较，若满足下式，则判定所述第一PT满足断线动作条件：
[0023][0024]式中，U
N
是网侧绕组额定线电压；K是预设系数；K
×
U
N
是电抗器在全容量范围内正常调节时网侧绕组线电压的最低值，U
th1
是第一PT和第二PT均未断线时电抗器在所有运行工况下二者的最大不相等电压幅值，并留有一定裕度。
[0025]可选地，所述第一PT的设定数据包括第一PT的线电压测量值U
AB
、U
BC
、U
ca
；所述第二PT的设定数据包括第二PT的线电压测量值U
ab
、U
bc
、U
ca
；
[0026]所述基于第一PT的设定数据和第二PT的设定数据，判断所述第一PT是否满足断线条件，具体为：
[0027]若第一PT的设定数据和第二PT的设定数据满足下式，则判定所述第二PT满足断线动作条件：
[0028][0029]式中，U
N
是网侧绕组额定线电压；K是预设系数；K
×
U
N
是电抗器在全容量范围内正常调节时网侧绕组线电压的最低值，U
th1
是第一PT和第二PT均未断线时电抗器在所有运行工况下二者的最大不相等电压幅值，并留有一定裕度。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁控式可控并联电抗器PT断线判断方法，其特征在于，包括：获取设于网侧绕组处的第一PT的设定数据；获取设于网侧绕组处的第一CT的设定数据或者设于网侧绕组处的第二PT的设定数据；基于所述第一PT的设定数据和第一CT的设定数据，或者基于所述第一PT的设定数据和第二PT的设定数据，判断所述第一PT或第二PT是否满足断线条件，完成磁控式可控并联电抗器PT断线判断。2.根据权利要求1所述的一种磁控式可控并联电抗器PT断线判断方法，其特征在于：所述第一PT的设定数据包括第一PT的线电压测量值U
AB
、U
BC
、U
ca
，以及负序电压U2；所述第一CT的设定数据包括网侧绕组各相电流的有效值I
A
、I
B
、I
C
，以及负序电流I2；所述基于所述第一PT的设定数据和第一CT的设定数据，判断所述第一PT是否满足断线条件，具体为：若所述第一PT的线电压测量值U
AB
、U
BC
、U
ca
，以及负序电压U2，网侧绕组各相电流的有效值I
A
、I
B
、I
C
，以及负序电流I2满足下式，则判定所述第一PT满足断线条件：式中，U
th2
代表在第一PT未断线且电抗器在电网系统正常运行情况下第一PT可能出现的最大负序电压值，并留有一定裕度；I
th2
代表第一CT正常且电抗器在电网系统正常运行情况下第一CT可能出现的最大负序电流值，并留有一定裕度。3.根据权利要求1所述的一种磁控式可控并联电抗器PT断线判断方法，其特征在于：所述第一PT的设定数据包括第一PT的正序电压U1；所述第一CT的设定数据包括网侧绕组的正序电流I1；所述磁控式可控并联电抗器PT断线判断方法还包括获取补偿绕组的线电压U
comp
；若所述第一PT的正序电压U1、网侧绕组的正序电流I1，以及补偿绕组的线电压U
comp
满足下式，则判定所述第一PT满足断线条件：式中，U
th3
代表第一PT未断线且电抗器在所有正常运行工况下的网侧绕组电压极低值，并留有一定裕度；I
th1
代表电抗器在90％～110％额定网侧电压下并网后控制绕组不施加励磁电流时的网侧绕组最小电流值，并留有一定裕度；U
BCth
代表电抗器在全容量范围内调节时补偿侧绕组的极低电压值，并留有一定裕度。4.根据权利要求1所述的一种磁控式可控并联电抗器PT断线判断方法，其特征在于：所述第一PT的设定数据包括第一PT的线电压测量值U
AB
、U
BC
、U
ca
；所述第二PT的设定数据包括第二PT的线电压测量值U
ab
、U
bc
、U
ca
；所述基于第一PT的设定数据和第二PT的设定数据，判断所述第一PT是否满足断线条件，具体为：将第一PT的线电压测量值与第二PT的线电压测量值进行比较，若满足下式，则判定所述第一PT满足断线动作条件：
式中，U
N
是网侧绕组额定线电压；K是预设系数；K
×
U
N
是电抗器在全容量范围内正常调节时网侧绕组线电压的最低值，U
th1
是第一PT和第二PT均未断线时电抗器在所有运行工况下二者的最大不相等电压幅值，并留有一定裕度。5.根据权利要求1所述的一种磁控式可控并联电抗器PT断线判断方法，其特征在于：所述第一PT的设定数据包括第一PT的线电压测量值U
AB
、U
BC
、U
ca
；所述第二PT的设定数据包括第二PT的线电压测量值U
ab
、U
bc
、U
ca
；所述基于第一PT的设定数据和第二PT的设定数据，判断所述第一PT是否满足断线条件，具体为：若第一PT的设定数据和第二PT的设定数据满足下式，则判定所述第二PT满足断线动作条件：式中，U
N
是网侧绕组额定线电压；K是预设系数；K
×
U
N
是电抗器在全容量范围内正常调节时网侧绕组线电压的最低值，U
th1
是第一PT和第二PT均未断线时电抗器在所有运行工况下二者的最大不相等电压幅值，并留有一定裕度。6.根据权利要求1所述的一种磁控式可控并联电抗器PT断线判断方法，其特征在于：所述方法还包括：获取网侧绕组谐波含量I
H
；若所述网侧绕组谐波含量满足下式，则立刻闭锁网侧绕组第一PT的断线判断；I
H
＞K2×
I
hth
式中，I
hth
为预设阈值，按磁控式电抗器相关电力行业标准规定的在网侧电压正弦、电抗器全容量范围内调节时网侧绕组电流的最大谐波含量3％整定，K2为裕度系数。7.根据权利要求6所述的一种磁控式可控并联电抗器PT断线判断方法，其特征在于：所述网侧绕组谐波含量的计算公式为：式中，I
h
是网侧绕组中h次谐波分量的有效值。8.一种磁控式可控并联电抗器PT断线判断装置，其特征在于，包括：第一获取模块，用于获取设于网侧绕组处的第一PT的设定数据；第二获取模块，用于获取设于网侧绕组处的第一CT的...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟伟，石祥建，韩兵，吴龙，韩焦，钟高跃，刘为群，陈松林，文继锋，徐峰，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，
类型：发明
国别省市：