[发明专利]一种高压并联电抗器匝间故障保护方法

说明书

本发明涉及一种高压并联电抗器匝间故障保护方法，该方法为：先进行保护启动判别，保护启动后，进行保护动作判别，当满足保护动作判别条件时，判断电抗器首端电流是否大于高定值门槛值，若大于，匝间故障保护瞬时动作，否则，匝间故障保护延时动作。本发明通过首端电流的大小来识别区内的严重故障和弱故障，保证区内严重故障时匝间保护快速动作，提高电抗器匝间短路及单相接地故障时的保护灵敏度，进而提高保护装置的可靠性。

技术领域

本发明属于电力系统继电保护技术领域，具体涉及一种用于智能电网的高压并联电抗器匝间故障保护方法。

背景技术

高压并联电抗器大多采用分相式结构，电抗器的主要故障形式为匝间短路或单相接地。但是，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，很难被保护装置检测出；由于差动保护从原理上不反应匝间短路故障，要求匝间保护能灵敏地反映电抗器的匝间短路及单相接地故障。

现有的并联电抗器匝间故障保护方法有很多，如公开号为CN101071151A的中国专利《比幅式零序方向继电器测量电抗器匝间故障的方法》公开了一种采用零序电压绝对值比较判据进行匝间故障判断，一旦满足判据就进行匝间故障保护，但是这种方式容易发生误判现象。公开号为CN1545176A的中国专利《高压并联电抗器匝间保护的方法》公开了一种由匝间短路保护起动元件、自适应补偿的零序功率方向元件、零序阻抗闭锁元件、故障开放元件及谐波闭锁元件共同作用的保护方法，虽然在一定程度上降低了误判概率，但是动作的灵敏度不高。

发明内容

本发明提供了一种高压并联电抗器匝间故障保护方法，以解决现有的并联电抗器匝间故障保护方法灵敏度不高的问题。

为解决上述技术问题，本发明的高压并联电抗器匝间故障保护方法包括以下十六个单元方案：

单元方案一，先进行保护启动判别，保护启动后，进行保护动作判别，当满足保护动作判别条件时，判断电抗器首端电流是否大于高定值门槛值，若大于，匝间故障保护瞬时动作，否则，匝间故障保护延时动作。

单元方案二，在单元方案一的基础上，保护动作判别条件为：

其中，为PT自产零序电压的相量，为电抗器首端CT自产零序电流的相量，X_L0为电抗器二次零序电抗值；X_S0为系统零序电抗值，取(0.01～0.2)倍的X_L0。

单元方案三，在单元方案一的基础上，保护动作判别条件为：

且其中，为PT自产零序电压的相量，为电抗器首端CT自产零序电流的相量，X_L0为电抗器二次零序电抗值；X_S0为系统零序电抗值，取(0.01～0.2)倍的X_L0；为电抗器的相测量阻抗，Z_e表示主电抗器二次相电抗值；k₂为常数，首端三相电流最小值小于0.5I_e时k₂取0.5～0.7，首端三相电流最小值大于0.5I_e时k₂取0.8～0.95，I_e为主电抗器二次额定电流。

单元方案四，在单元方案三的基础上，电抗器的相测量阻抗的计算公式为：其中，分别表示A、B和C相，为电抗器相电压的相量，为电抗器首端相电流的相量，X_n表示中性点小电抗的电抗值，I_e为主电抗器二次额定电流；k₁为常数，取0.1～0.3。

单元方案五、六、七、八，分别对应在单元方案一、二、三、四的基础上，保护启动判别的判别方程为：3I₀＞3I_0.set，其中3I₀为电抗器首端自产零序电流的幅值，3I_0.set为零序启动电流定值；当满足保护启动判别方程，保护启动。