一种并联电抗器匝间保护方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种并联电抗器匝间保护方法及装置，该保护方法通过采集并联电抗器首端的三相电流和三相电压，并分别计算三相电流的相电流有效值、自产零序电流、自产零序电压以及零序测量阻抗，比较所述计算的各电参量之间的关系，并根据比较结果判断发生的故障类型以及采取相应的保护措施。本发明专利技术提供的技术方案，针对并联电抗器在系统非全相运行工况下的保护，不仅可以保证系统非全相运行时，匝间保护可靠不误动；对于系统非全相运行，并联电抗器发生区内故障时，也可以可靠动作，提高了并联电抗器匝间保护的可靠性。电抗器匝间保护的可靠性。电抗器匝间保护的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种并联电抗器匝间保护方法及装置


[0001]本专利技术涉及电力系统故障检测
，尤其涉及一种并联电抗器匝间保护方法及装置。

技术介绍

[0002]对于并联电抗器发生匝间故障传统的保护方法，大都是基于零序电压电流功率方向的方法，利用故障源位置在并联电抗器区内和区外时，零序功率的方向不同来识别并联电抗器是发生区内还是区外故障。但是该识别方法大都是基于系统三相对称运行，当系统处于非全相运行工况，系统发生振荡、重合闸及LC谐振等外部扰动时，无论零序电压是取母线PT还是线路PT，传统零序功率方向识别的方法可靠性将会降低，容易引起并联电抗器匝间保护误动作。

技术实现思路

[0003]基于现有技术的上述情况，本专利技术的目的在于提供一种并联电抗器匝间保护方法及装置，针对并联电抗器在系统处于非全相运行工况下的保护，不仅可以保证系统非全相运行时，匝间保护可靠不误动；对于系统非全相运行，并联电抗器发生区内故障时，也可以可靠动作，提高了并联电抗器匝间保护的可靠性。
[0004]为达到上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种并联电抗器匝间保护方法，包括：
[0005]采集并联电抗器首端的三相电流和三相电压，并分别计算三相电流的相电流有效值、自产零序电流、自产零序电压以及零序测量阻抗；
[0006]比较零序测量阻抗与主电抗器阻抗之间的关系，并根据比较结果判断是否发生并联电抗器全相运行区外故障；
[0007]比较并联电抗器首端的三相电流有效值与第一电流阈值之间的关系，并根据比较结果判断并联电抗器为全相运行工况或者非全相运行工况；
[0008]在并联电抗器全相运行工况下，比较并联电抗器首端的三相电流有效值和三相电压有效值之间的关系，并根据比较结果判断为发生并联电抗器全相运行区外故障或者并联电抗器全相运行区内故障；
[0009]在并联电抗器非全相运行工况下，比较并联电抗器首端的三相电流有效值和三相电压有效值之间的关系，并根据比较结果判断为发生并联电抗器非全相运行区外故障或者并联电抗器非全相运行区内故障。
[0010]进一步的，所述比较零序测量阻抗与主电抗器阻抗之间的关系，并根据比较结果判断是否发生并联电抗器全相运行区外故障，包括：
[0011]比较零序测量阻抗与主电抗器阻抗是否满足以下公式：
[0012]R0‑
k1*(R
L
‑
a)<0
[0013]其中，R0为零序测量阻抗；R
L
为主电抗器阻抗；k1为零序阻抗系数；a为补偿阻抗；
[0014]若不满足以上公式，则判断为发生并联电抗器全相运行区外故障；若满足以上公式，则进行下一步骤。
[0015]进一步的，所述比较并联电抗器首端的三相电流有效值与第一电流阈值之间的关系，并根据比较结果判断并联电抗器为全相运行工况或者非全相运行工况，包括：
[0016]比较并联电抗器首端的三相电流有效值与第一电流阈值是否满足以下公式：
[0017]I
a
<I
set1
∩I
b
<I
set1
∩I
c
<I
set1
[0018]其中，I
a
、I
b
、I
c
分别为并联电抗器首端的三相电流有效值；I
set1
为第一电流阈值；
[0019]若满足以上公式，则判断并联电抗器为非全相运行工况；若不满足以上公式，则判断并联电抗器为全相运行工况。
[0020]进一步的，所述在并联电抗器非全相运行工况下，比较并联电抗器首端的三相电流有效值和三相电压有效值之间的关系，并根据比较结果判断为发生并联电抗器非全相运行区外故障或者并联电抗器非全相运行区内故障，包括：
[0021]比较并联电抗器首端的三相电流有效值和三相电压有效值是否满足以下公式：
[0022][0023]其中，为a、b或c；3I0为并联电抗器首端自产零序电流；R
Z
为中性点电抗；k2为第一正序阻抗系数；
[0024]若满足以上公式，则判断为发生并联电抗器非全相运行区内故障；若不满足以上公式，则判断为发生并联电抗器非全相运行区外故障。
[0025]进一步的，在并联电抗器全相运行工况下，比较并联电抗器首端的三相电流有效值和三相电压有效值之间的关系，并根据比较结果判断为发生并联电抗器全相运行区外故障或者并联电抗器全相运行区内故障，包括：
[0026]比较并联电抗器首端的三相电流有效值和三相电压有效值是否满足以下公式：
[0027][0028]其中，为a、b或c；3I0为并联电抗器首端自产零序电流；R
Z
为中性点电抗；k3为第二正序阻抗系数；
[0029]若满足以上公式，则判断为发生并联电抗器全相运行区内故障；若不满足以上公式，则判断为发生并联电抗器全相运行区外故障。
[0030]进一步的，还包括：
[0031]当判断为发生并联电抗器非全相运行区内故障或并联电抗器全相运行区内故障时，开放匝间保护；
[0032]当判断为发生并联电抗器非全相运行区外故障或并联电抗器全相运行区外故障时，闭锁匝间保护。
[0033]根据本专利技术的第二个方面，提供了一种并联电抗器匝间保护装置，包括电参量采集及计算模块和故障类型判断模块；其中，
[0034]所述电参量采集及计算模块，用于采集并联电抗器首端的三相电流和三相电压，并分别计算三相电流的相电流有效值、自产零序电流、自产零序电压以及零序测量阻抗；
[0035]所述故障类型判断模块，用于比较零序测量阻抗与主电抗器阻抗之间的关系，并根据比较结果判断是否发生并联电抗器全相运行区外故障；
[0036]比较并联电抗器首端的三相电流有效值与第一电流阈值之间的关系，并根据比较结果判断并联电抗器为全相运行工况或者非全相运行工况；
[0037]在并联电抗器全相运行工况下，比较并联电抗器首端的三相电流有效值和三相电压有效值之间的关系，并根据比较结果判断为发生并联电抗器全相运行区外故障或者并联电抗器全相运行区内故障；
[0038]在并联电抗器非全相运行工况下，比较并联电抗器首端的三相电流有效值和三相电压有效值之间的关系，并根据比较结果判断为发生并联电抗器非全相运行区外故障或者并联电抗器非全相运行区内故障。
[0039]进一步的，还包括故障处理模块；
[0040]所述故障处理模块，用于当判断为发生并联电抗器非全相运行区内故障或并联电抗器全相运行区内故障时，开放匝间保护；当判断为发生并联电抗器非全相运行区外故障或并联电抗器全相运行区外故障时，闭锁匝间保护。
[0041]根据本专利技术的第三个方面，提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本专利技术第一个方面所述的方法。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种并联电抗器匝间保护方法，其特征在于，包括：采集并联电抗器首端的三相电流和三相电压，并分别计算三相电流的相电流有效值、自产零序电流、自产零序电压以及零序测量阻抗；比较零序测量阻抗与主电抗器阻抗之间的关系，并根据比较结果判断是否发生并联电抗器全相运行区外故障；比较并联电抗器首端的三相电流有效值与第一电流阈值之间的关系，并根据比较结果判断并联电抗器为全相运行工况或者非全相运行工况；在并联电抗器全相运行工况下，比较并联电抗器首端的三相电流有效值和三相电压有效值之间的关系，并根据比较结果判断为发生并联电抗器全相运行区外故障或者并联电抗器全相运行区内故障；在并联电抗器非全相运行工况下，比较并联电抗器首端的三相电流有效值和三相电压有效值之间的关系，并根据比较结果判断为发生并联电抗器非全相运行区外故障或者并联电抗器非全相运行区内故障。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述比较零序测量阻抗与主电抗器阻抗之间的关系，并根据比较结果判断是否发生并联电抗器全相运行区外故障，包括：比较零序测量阻抗与主电抗器阻抗是否满足以下公式：R0‑
k1*(R
L
‑
a)＜0其中，R0为零序测量阻抗；R
L
为主电抗器阻抗；k1为零序阻抗系数；a为补偿阻抗；若不满足以上公式，则判断为发生并联电抗器全相运行区外故障；若满足以上公式，则进行下一步骤。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述比较并联电抗器首端的三相电流有效值与第一电流阈值之间的关系，并根据比较结果判断并联电抗器为全相运行工况或者非全相运行工况，包括：比较并联电抗器首端的三相电流有效值与第一电流阈值是否满足以下公式：I
a
＜I
set1
∩I
b
＜I
set1
∩I
c
＜I
set1
其中，I
a
、I
b
、I
c
分别为并联电抗器首端的三相电流有效值；I
set1
为第一电流阈值；若满足以上公式，则判断并联电抗器为非全相运行工况；若不满足以上公式，则判断并联电抗器为全相运行工况。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在并联电抗器非全相运行工况下，比较并联电抗器首端的三相电流有效值和三相电压有效值之间的关系，并根据比较结果判断为发生并联电抗器非全相运行区外故障或者并联电抗器非全相运行区内故障，包括：比较并联电抗器首端的三相电流有效值和三相电压有效值是否满足以下公式：...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈继瑞，李宝伟，李旭，王东兴，周德生，石欣，王莉，朱云峰，王志伟，闫志辉，代永恒，文静，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：