【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及大型短路電流限制電抗器故障監(jiān)測(cè)及保護(hù)，具體涉及兩種基于并聯(lián)環(huán)流的主變串接限流電抗器故障監(jiān)測(cè)保護(hù)方法。
技術(shù)介紹
1、電力系統(tǒng)在發(fā)展過(guò)程中會(huì)增加電源發(fā)電容量，最近幾年大規(guī)模的太陽(yáng)能光伏發(fā)電、儲(chǔ)能項(xiàng)目接入電網(wǎng)系統(tǒng)，建設(shè)及投運(yùn)了多個(gè)超大規(guī)模如±800kv特高壓直流輸電、1000kv特高壓交流輸電項(xiàng)目。這些超大規(guī)模電源及輸電項(xiàng)目建設(shè)的同時(shí)，需要新建相應(yīng)的直流換流站、交流變電站，以及在已經(jīng)運(yùn)行的變電站擴(kuò)建增加新變壓器，以增加相應(yīng)的電源及輸電電能的變電、變壓能力。因此往往就會(huì)在現(xiàn)有變電站擴(kuò)建第二臺(tái)或第三臺(tái)主變壓器（簡(jiǎn)稱主變），同時(shí)新建相應(yīng)變電站的變壓器容量都較大，為了經(jīng)濟(jì)及安全運(yùn)行的原因，一般設(shè)置為3臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行，因而系統(tǒng)短路容量增大，變壓器容量增大以及三臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行共同導(dǎo)致了變壓器中壓側(cè)電網(wǎng)系統(tǒng)的三相及單相短路電流超過(guò)已有斷路器的設(shè)計(jì)開(kāi)斷能力，需要加入限流電抗器進(jìn)行限制，一是保證短路電流不超標(biāo)，二是保證主變壓器能夠并聯(lián)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)主變運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性及可靠性要求。
2、近年來(lái)，為了限制輸電網(wǎng)擴(kuò)大及變電容量擴(kuò)大等造成的局部電網(wǎng)500kv、220?kv及110kv交流系統(tǒng)短路電流超標(biāo)問(wèn)題，在電力系統(tǒng)建設(shè)或增加主變?nèi)萘亢螅蚕鄳?yīng)建設(shè)安裝了大量的大型短路電流限制電抗器（簡(jiǎn)稱限流電抗器）。這些限流電抗器或裝設(shè)在線路末端，或接在母線聯(lián)絡(luò)并聯(lián)回路，或直接接在每臺(tái)主變的中壓側(cè)出線回路中。
3、大型高壓（110及220?kv）、超高壓500kv限流電抗器的故障主要有底部支持絕緣子閃絡(luò)故障、電抗器包封外表面貫穿性閃
4、對(duì)于底部支持絕緣子閃絡(luò)故障可以由線路保護(hù)、母線保護(hù)及變壓器差動(dòng)保護(hù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)及保護(hù)，不需要額外增加故障監(jiān)測(cè)及保護(hù)裝置。
5、但對(duì)于電抗器包封外表面貫穿性閃絡(luò)故障及線圈繞線匝間短路故障，目前的線路保護(hù)（包括線路差動(dòng)、距離及過(guò)流保護(hù)）、母線差動(dòng)保護(hù)、主變壓器保護(hù)（包括差動(dòng)、速斷及過(guò)流及過(guò)負(fù)荷保護(hù)）都不能有效監(jiān)測(cè)故障并進(jìn)行故障保護(hù)。
6、對(duì)于110、220及500kv大型干式空心限流電抗器而言，一旦發(fā)生了包封外表面閃絡(luò)放電短路或內(nèi)部繞線匝間短路故障，沒(méi)有監(jiān)測(cè)方法、保護(hù)技術(shù)及保護(hù)裝置發(fā)現(xiàn)并切除故障，會(huì)引起著火自燃事故，由于大型限流電抗器體積巨大，造價(jià)不菲，起火燃燒事故會(huì)造成巨大的社會(huì)影響和經(jīng)濟(jì)損失。
7、根據(jù)統(tǒng)計(jì)，交流電網(wǎng)中運(yùn)行的諸如換流站交流干式空心濾波電抗器、并聯(lián)補(bǔ)償并聯(lián)電抗器，并聯(lián)補(bǔ)償電容器組串聯(lián)電抗器，以及靜態(tài)無(wú)功補(bǔ)償(svc)系統(tǒng)的tcr相控電抗器發(fā)生了較多故障，尤其是匝間短路故障事故率很高，造成了很多火災(zāi)事故。
8、因此需要專利技術(shù)一種針對(duì)2臺(tái)及以上主變并聯(lián)運(yùn)行時(shí)為限制短路電流超標(biāo)而增加中壓側(cè)限流電抗器后的針對(duì)串接限流電抗器故障的有效及靈敏監(jiān)測(cè)及保護(hù)方法，對(duì)這種大電抗、大體積的干式限流電抗器可能出現(xiàn)匝間絕緣失效后的匝間短路故障，以及包封受到長(zhǎng)期污穢污染后發(fā)生外表面閃絡(luò)短路故障，進(jìn)行有效且快速以及靈敏的監(jiān)測(cè)及保護(hù)，能夠在匝間短路發(fā)生后快速地監(jiān)測(cè)、發(fā)現(xiàn)故障并切除故障，進(jìn)行防著火、防自燃保護(hù)，阻止匝間短路長(zhǎng)期持續(xù)發(fā)展并導(dǎo)致最終的電抗器自燃著火事故，阻止因電抗器起火后環(huán)氧材料產(chǎn)生大量炭黑濃煙污染周圍帶電設(shè)備發(fā)生其他諸如接地故障、相間短路事故，阻止事故范圍擴(kuò)大及造成大面積停電事故。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺失和不足，本專利技術(shù)的目的在于提供一種基于并聯(lián)環(huán)流的主變串接限流電抗器故障監(jiān)測(cè)保護(hù)方法，該方法用于控制并限制多臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行后中壓側(cè)電網(wǎng)系統(tǒng)短路電流不超出斷路器開(kāi)斷能力的大型限流電抗器的故障監(jiān)測(cè)及保護(hù)。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：
3、基于并聯(lián)環(huán)流的主變串接限流電抗器故障監(jiān)測(cè)保護(hù)方法，包括：s1，獲取并聯(lián)運(yùn)行的各變壓器中壓側(cè)出線回路的各相的電流、中壓側(cè)母線電壓，利用各變壓器中壓側(cè)出線回路的各相的電流計(jì)算各相別總電流、各相別總電流之間的比值；s2，若中壓側(cè)母線電壓出現(xiàn)正序電壓降低或負(fù)序及零序電壓升高，并且各相別總電流之間的比值均超出標(biāo)準(zhǔn)范圍之外，則判斷出現(xiàn)了電抗器外部電路的短路故障；s3，若中壓側(cè)母線電壓未出現(xiàn)正序電壓降低或負(fù)序及零序電壓升高，并且各相別總電流之間的比值均落入標(biāo)準(zhǔn)范圍，則計(jì)算各變壓器中壓側(cè)三相之間的電流分配比值；s4，若各變壓器中壓側(cè)三相之間的電流分配比值中出現(xiàn)至少一組符合特征值的數(shù)據(jù)，則認(rèn)定符合特征值的數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的變壓器串聯(lián)的限流電抗器發(fā)生短路故障且電感損失已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)50%水平值，否則認(rèn)定限流電抗器未發(fā)生短路故障。
4、本專利技術(shù)中，優(yōu)選的，還包括：s5，若認(rèn)定任一限流電抗器發(fā)生短路故障且電感損失已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)50%水平值，則啟動(dòng)對(duì)發(fā)生短路故障的限流電抗器所在分路的錄波及跳閘命令。
5、本專利技術(shù)中，優(yōu)選的，所述各相別總電流之間的比值的計(jì)算公式為：
6、，，；
7、其中，為a相總電流，為b相總電流，為c相總電流，為a相總電流與b相總電流的比值，為b相總電流與c相總電流的比值，為c相總電流與a相總電流的比值；所述標(biāo)準(zhǔn)范圍為大于95且小于105。
8、本專利技術(shù)中，優(yōu)選的，所述各變壓器中壓側(cè)三相之間的電流分配比值的計(jì)算公式為：
9、，；
10、其中，為單個(gè)變壓器的a相電流，為單個(gè)變壓器的b相電流，為單個(gè)變壓器的c相電流，為a相電流與b相電流的比值，為b相電流與c相電流的比值，為c相電流與a相電流的比值。
11、本專利技術(shù)中，優(yōu)選的，所述各變壓器中壓側(cè)三相之間的電流分配比值中出現(xiàn)至少一組符合特征值的數(shù)據(jù)是指同一變壓器中的中有一項(xiàng)大于95且小于105，另有一項(xiàng)大于110，還有一項(xiàng)小于90。
12、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括指令，當(dāng)所述指令在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，使得所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述任一項(xiàng)所述的基于并聯(lián)環(huán)流的主變串接限流電抗器故障監(jiān)測(cè)保護(hù)方法。
13、另一種基于并聯(lián)環(huán)流的主變串接限流電抗器故障監(jiān)測(cè)保護(hù)方法，包括：s1’，獲取并聯(lián)運(yùn)行的各變壓器中壓側(cè)出線回路的各相的電流、中壓側(cè)母線電壓；s2’，若中壓側(cè)母線電壓未出現(xiàn)正序電壓降低或負(fù)序及零序電壓升高，則確定并聯(lián)運(yùn)行的各變壓器的各相電流中的電流最大值、電流最小值和電流平均值，否則認(rèn)定發(fā)生其他外部電路短路故障；s3’，計(jì)算電流最大值與電流最小值的比值；s4’，若電流最大值與電流最小值的比值大于或等于預(yù)設(shè)故障閾值，則認(rèn)定限流電抗器發(fā)生短路故障，并利用電流最大值和電流最小值分別對(duì)電流平均值求比值，否則認(rèn)定限流電抗器未發(fā)生短路故障；s5’，若電流最大值與電流平均值的比值大于預(yù)設(shè)高閾值，且電流最小值與電流平均值的比值小于預(yù)設(shè)低閾值，則認(rèn)定電流最大值所對(duì)應(yīng)的變壓器串聯(lián)的限流電抗器發(fā)生短路故障且電感損失已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)50%水平值。
14、本專利技術(shù)中，優(yōu)選的，還包括：s6’，若認(rèn)定任一限流電抗器發(fā)生短路故障且電感損失已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)50%水平值，啟動(dòng)對(duì)發(fā)生短路故障的限流電抗器所在分本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.基于并聯(lián)環(huán)流的主變串接限流電抗器故障監(jiān)測(cè)保護(hù)方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于并聯(lián)環(huán)流的主變串接限流電抗器故障監(jiān)測(cè)保護(hù)方法，其特征在于，還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于并聯(lián)環(huán)流的主變串接限流電抗器故障監(jiān)測(cè)保護(hù)方法，其特征在于，所述各相別總電流之間的比值的計(jì)算公式為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于并聯(lián)環(huán)流的主變串接限流電抗器故障監(jiān)測(cè)保護(hù)方法，其特征在于，所述各變壓器中壓側(cè)三相之間的電流分配比值的計(jì)算公式為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于并聯(lián)環(huán)流的主變串接限流電抗器故障監(jiān)測(cè)保護(hù)方法，其特征在于，所述各變壓器中壓側(cè)三相之間的電流分配比值中出現(xiàn)至少一組符合特征值的數(shù)據(jù)是指同一變壓器中的中有一項(xiàng)大于95且小于105，另有一項(xiàng)大于110，還有一項(xiàng)小于90。
6.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括指令，當(dāng)所述指令在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，使得所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的基于并聯(lián)環(huán)流的主變串接限流電抗器故障監(jiān)測(cè)保護(hù)方法。
7.基于并聯(lián)環(huán)流的主變串接限流電抗器故
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于并聯(lián)環(huán)流的主變串接限流電抗器故障監(jiān)測(cè)保護(hù)方法，其特征在于，還包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于并聯(lián)環(huán)流的主變串接限流電抗器故障監(jiān)測(cè)保護(hù)方法，其特征在于，所述電流最大值與電流最小值的比值的計(jì)算公式為：
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括指令，當(dāng)所述指令在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，使得所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行如權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的基于并聯(lián)環(huán)流的主變串接限流電抗器故障監(jiān)測(cè)保護(hù)方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.基于并聯(lián)環(huán)流的主變串接限流電抗器故障監(jiān)測(cè)保護(hù)方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于并聯(lián)環(huán)流的主變串接限流電抗器故障監(jiān)測(cè)保護(hù)方法，其特征在于，還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于并聯(lián)環(huán)流的主變串接限流電抗器故障監(jiān)測(cè)保護(hù)方法，其特征在于，所述各相別總電流之間的比值的計(jì)算公式為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于并聯(lián)環(huán)流的主變串接限流電抗器故障監(jiān)測(cè)保護(hù)方法，其特征在于，所述各變壓器中壓側(cè)三相之間的電流分配比值的計(jì)算公式為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于并聯(lián)環(huán)流的主變串接限流電抗器故障監(jiān)測(cè)保護(hù)方法，其特征在于，所述各變壓器中壓側(cè)三相之間的電流分配比值中出現(xiàn)至少一組符合特征值的數(shù)據(jù)是指同一變壓器中的中有一項(xiàng)大于95且小于105，另有一項(xiàng)大于110，還有一項(xiàng)小于90。
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：賈跟卯，趙啟承，王捷，駱福權(quán)，潘益道，葛佳蓓，季宇豪，馬文皓，柴衛(wèi)健，張波，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：天津經(jīng)緯正能電氣設(shè)備有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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