[发明专利]一种电抗器故障监测方法及装置

说明书

本发明提供一种电抗器故障监测方法及装置，该方法通过针对每一组带通滤波器组，实时采集带通滤波器组各相的支路电流实时值；基于支路电流实时值计算带通滤波器组的三相支路零序电流实时值；计算三相支路零序电流实时值中的11次或13次第一特征谐波值；将第一特征谐波值分别与设定值进行比较，当第一特征谐波值中存在大于设定值且符合故障发生条件的第二特征谐波值时，确定电抗器发生匝间短路故障。在本方案中，在电力系统运行过程中实时根据每一组带通滤波器组的三相支路零序电流实时值中的11次或13次特性谐波值的变化情况，确定当前的带通滤波器是否发生匝间短路的故障，实现快速、有效且灵敏的发现电抗器故障的目的。

技术领域

本发明涉及电力设备故障监测及故障保护技术领域，尤其涉及一种电抗器故障监测方法及装置。

背景技术

目前在直流输电系统的换流站中或者交直流系统中所配置的交流滤波器多采用干式空心电抗器，该干式空心电抗器用于提供无功补偿。比较典型的交流滤波器有带通滤波器组(如BP11、BP13)、高通滤波器组(如HP24/36)，以及HP3及SC组。如图1示出的500kv带通(BP11、BP13)单调谐滤波器主接线图。

在目前建设及投运数量较多的±800kV典型直流输电系统中，常规直流(晶闸管12脉动整流)换流站交流场侧必须配置滤除谐波最大的11、13次特征谐波的带通(BP)单调谐滤波器(BP11及BP13)，以及滤除23、25次特征谐波、以及滤除35、37次特征谐波及更高次的特征谐波的高通(例如HP24/36)等。为满足N+1可靠性及无功补偿容量要求，一般会配置多组带通单调谐滤波器BP11及BP13，以及4组高通滤波器组HP24/36。

在直流输电系统运行的过程中，一旦滤波器组中的干式空心电抗器发生匝间短路故障，滤波器组中的二端口等值电阻和电感值会随着短路的发展以及匝数规模的扩大而发生变化，致使滤波器的调谐频率也发生显著偏移，从而对特定频次的特征谐波电流的带通阻抗特性产生影响，进而影响滤波效果。

因此，目前亟需一种快速且灵敏发现电抗器故障的方式。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种电抗器故障监测方法及装置，以实现快速且灵敏发现电抗器故障的目的。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明实施例第一方面公开了一种电抗器故障监测方法，适用于配置有带通滤波器组的电力系统，所述方法包括：

针对每一组带通滤波器组，实时采集所述带通滤波器组各相的支路电流实时值；

基于所述支路电流实时值计算所述带通滤波器组的三相支路零序电流实时值；

计算所述三相支路零序电流实时值中的m次第一特征谐波值，m的取值为11或13；

将所述第一特征谐波值分别与设定值进行比较，当所述第一特征谐波值中存在大于设定值且符合故障发生条件的第二特征谐波值时，确定电抗器发生匝间短路故障；

其中，所述故障发生条件为(0.33-1)ΔHRI_m(f)＝ΔHRI_m(nf)Idz，其中，n指第n组带通滤波器，n的取值大于等于1，ΔHRI_m(nf)为大于设定值的第二特征谐波值中的最小值，ΔHRI_m(f)为大于设定值的第二特征谐波值中的最大值。

可选的，还包括：

获取存在大于设定值且符合故障发生条件的第二特征谐波值的带通滤波器组的个数；

若所述个数为1，则确定存在所述第二特征谐波值的带通滤波器组为故障组。

可选的，还包括：

获取存在大于设定值且符合故障发生条件的第二特征谐波值的带通滤波器组的个数；