一种用于中性点不接地系统干式空心并联电抗器组匝间短路故障在线监测方法转让专利

申请号 : CN202311150212.3

文献号 : CN117148214B

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发明人 : 庄羽王永红

申请人 : 哈尔滨理工大学

摘要 :

本发明公开了一种用于中性点不接地系统干式空心并联电抗器组匝间短路故障在线监测方法,属于干式空心电抗器在线监测技术领域。解决了现有技术中的干式空心电抗器匝间短路故障在线监测方法监测结果误差较大的问题;本发明包括以下步骤:S1.计算正常运行中性点不接地系统干式空心并联电抗器组电气参数;S2.计算匝间短路故障中性点不接地系统干式空心并联电抗器组电气参数;S3.采用正常运行电抗器组基本方程作为监测算法进行电抗器组在线监测,根据匝间短路故障判断条件进行匝间短路故障判断;S4.计算干式空心电抗器损耗百分比最小绝对变化量作为判断匝间短路的阈值;本发明有效降低了测量误差,可以应用于干式空心电抗器在线监测。

权利要求 :

1.一种用于中性点不接地系统干式空心并联电抗器组匝间短路故障在线监测方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.计算正常运行中性点不接地系统干式空心并联电抗器组电气参数;

具体的:

S11.计算得到三相电抗器电抗与其平均值的相对偏差和三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差;

S12.根据三相电抗器电抗与其平均值的相对偏差和三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差,计算出中性点电压;

S13.根据三相正序电压和三相负序电压的相序关系,得到正常运行电抗器组的阻抗基本方程;

S2.计算匝间短路故障中性点不接地系统干式空心并联电抗器组电气参数;

具体的:

S21.计算得到故障后三相电抗器电抗和故障后三相电抗器损耗百分比;

S22.根据三相正序电压和三相负序电压的关系,得到匝间短路故障后电抗器组的阻抗基本方程;

S3.采用正常运行电抗器组基本方程作为监测算法进行电抗器组在线监测,根据匝间短路故障判断条件进行匝间短路故障判断;

S4.计算干式空心并联电抗器最内层端部匝间短路故障损耗百分比绝对变化量,将其作为判断匝间短路的阈值;

所述S11中,对于Y型连接的电抗器组,中性点对地电压为 三相相电压由A相相电压B相相电压 和C相相电压 组成,三相相电流由A相相电流 B相相电流 和C相相电流 组成,三相电抗器阻抗由A相电抗器阻抗ZA、B相电抗器阻抗ZB和C相电抗器阻抗ZC组成;

三相相电压表示为:

三相相电流满足条件表示为:

联立式(1)与式(2),得到中性点电压

中性点电压 表示为:

式(3)中,三相电抗器阻抗表示为:

其中,j为虚数单位,三相电抗器电抗由A相电抗器电抗XA、B相电抗器电抗XB和C相电抗器电抗XC组成,三相电抗器损耗百分比由A相电抗器损耗百分比KA、B相电抗器损耗百分比KB和C相电抗器损耗百分比KC组成;

令三相电抗器电抗的平均值为XAVG,三相电抗器电抗与其平均值的相对偏差由A相电抗器电抗与其平均值的相对偏差γXA、B相电抗器电抗与其平均值的相对偏差γXB和C相电抗器电抗与其平均值的相对偏差γXC组成;令三相电抗器损耗百分比的平均值为KAVG,三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差由A相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差ΔKA、B相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差ΔKB和C相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差ΔKC组成;

三相电抗器电抗与其平均值的相对偏差表示为:

三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差表示为:

式(5)中,三相电抗值与其平均值的相对偏差满足条件表示为:

γXA+γXB+γXC=0 (7)

式(6)中,三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差满足条件表示为:ΔKA+ΔKB+ΔKC=0 (8)。

2.根据权利要求1所述的一种用于中性点不接地系统干式空心并联电抗器组匝间短路故障在线监测方法,其特征在于,所述S12中,根据三相电抗器电抗与其平均值的相对偏差和三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差,得到三相电抗器阻抗;

三相电抗器阻抗表示为:

将式(9)代入式(3),忽略三相电抗器电抗与其平均值的相对偏差、三相电抗器损耗百分比和三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差的高次项和乘积项,得到中性点电压中性点电压 表示为:其中, 为零序电压, 为三相电抗器电抗不平衡引起的电压降落, 为三相电抗器损耗百分比不平衡引起的电压降落。

3.根据权利要求2所述的一种用于中性点不接地系统干式空心并联电抗器组匝间短路故障在线监测方法,其特征在于,所述S13中,在三相电抗器电抗不平衡引起的电压降落和三相电抗器损耗百分比不平衡引起的电压降落 中,三相电抗器电抗与其平均值的相对偏差和三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差分别为三相相电压的实部系数和虚部系数,联立式(1)和式(10),得到三相电抗器阻抗:三相电抗器阻抗表示为:

根据三相正序电压和三相负序电压的关系,得到正常运行电抗器组的阻抗基本方程;

正常运行电抗器组的阻抗基本方程表示为:

其中,三相正序电压由A相正序电压 B相正序电压 和C相正序电压 组成,三相负序电压由A相负序电压 B相负序电压 和C相负序电压正常运行干式空心并联电抗器组中各台电抗器电抗的相对偏差和损耗百分比的绝对偏差可以通过各台电抗器电抗和损耗百分比离线测量值计算获得,监测到三相相电压和三相相电流后,通过解析式(12)可以得到正常运行条件下各台电抗器的损耗百分比监测值。

4.根据权利要求3所述的一种用于中性点不接地系统干式空心并联电抗器组匝间短路故障在线监测方法,其特征在于,所述S21中,假设A相电抗器发生匝间短路故障,匝间短路故障后A相电抗器电抗为X′A,匝间短路故障后A相电抗器电抗相对变化量增加值为γ ′XA,匝间短路故障后A相电抗器损耗百分比为K′A,匝间短路故障后A相电抗器损耗百分比绝对变化量增加值为ΔK′A,得到匝间短路故障后三相电抗器电抗的平均值X′AVG和匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比的平均值K′AVG;

匝间短路故障后三相电抗器电抗的平均值X′AVG表示为:

匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比的平均值K′AVG表示为:

根据式(13),匝间短路故障后三相电抗器电抗表示为:

其中,匝间短路故障后三相电阻器电抗与其平均值的相对偏差由匝间短路故障后A相电阻器电抗与其平均值的相对偏差 匝间短路故障后B相电阻器电抗与其平均值的相对偏差 和匝间短路故障后C相电阻器电抗与其平均值的相对偏差组成;

根据式(14),匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比表示为:

其中,匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差由故障后A相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差 匝间短路故障后B相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差 和匝间短路故障后C相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差 组成。

5.根据权利要求4所述的一种用于中性点不接地系统干式空心并联电抗器组匝间短路故障在线监测方法,其特征在于,所述S22中,将式(15)和式(16)代入式(3),忽略三相电抗器电抗与其平均值的相对偏差、三相电抗器损耗百分比和三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差的高次项,得到中性点电压中性点电压 表示为:

其中, 为A相电抗器匝间短路故障引起的中性点电压变化值;

将式(17)代入式(1),根据三相正序电压和三相负序电压间的相序关系,得到匝间短路故障后电抗器组的阻抗基本方程;

匝间短路故障后电抗器组的阻抗基本方程表示为:

其中,

6.根据权利要求5所述的一种用于中性点不接地系统干式空心并联电抗器组匝间短路故障在线监测方法,其特征在于,所述S3中,匝间短路故障后三相电抗器电抗相对变化量增加值γ ′XA和匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比绝对变化量增加值ΔK′A为未知量,忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化,匝间短路故障电抗器组的阻抗基本方程与正常运行电抗器的组基本方程式一致,在此条件下,忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比由忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后A相电抗器损耗百分比K′A′、忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后B相电抗器损耗百分比K′B′和忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后C相电抗器损耗百分比K′C′组成,计算得到忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器阻抗,忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器电抗由忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后A相电抗器电抗X′A′、忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后B相电抗器电抗X′B′和忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后C相电抗器电抗X′C′组成;

忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器阻抗表示为:三相正序电压远大于三相负序电压,式(19)和式(18)计算出的三相电抗器阻抗差别主要在于正序阻抗差异;

将式(19)忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器阻抗分别乘以式(18)中的系数a、b和c,得到忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比关系;

忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比的关系表示为:将K′A=KA+ΔK′A代入式(20),得到的忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比变化量;

忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比变化量表示为:其中,忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比变化量由忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后A相电抗器损耗百分比变化量ΔK′A′、忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后B相电抗器损耗百分比变化量ΔK′B′和忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后C相电抗器损耗百分比变化量ΔK′C′组成;

将忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比变化量相加,得到匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比绝对变化量增加值ΔK′A;

匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比绝对变化量增加值ΔK′A表示为:ΔK′A=ΔK′A′+ΔK′B′+ΔK′C′ (22)

综上所述,计算得到的匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比变化量增加值被按照不同的比例分配到三相电抗器,匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比绝对变化量远大于三相电抗器电抗相对变化量,计算得到的匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比变化量均增大,且含匝间短路故障的A相电抗器的损耗百分比变化量远大于另外两相电抗器的损耗百分比变化量,A相电抗器的损耗百分比变化量是实际变化量的2/3;

采用式(12)或具有相同计算方法的式(19)作为监测算法,通过连续监测三相对地电压和三相相电流,结合已知的正常运行电抗器阻抗计算出三相电抗器损耗百分比监测值,将各台电抗器电抗和损耗百分比监测值与历史数据做差值运算,得到各相电抗器损耗百分比的绝对变化量;

当某一时刻出现匝间短路故障时,绝对变化量会发生突变,根据式(21),推导出匝间短路故障判断条件进行匝间短路故障判断;

匝间短路故障判断条件表示为:当某相干式空心电抗器损耗百分比最小绝对变化量超出实际变化量的2/3倍时,判断该相电抗器出现匝间短路故障。

7.根据权利要求6所述的一种用于中性点不接地系统干式空心并联电抗器组匝间短路故障在线监测方法,其特征在于,所述S4中,干式空心并联电抗器等值电路中,干式空心并联电抗器多层并绕,在工频电压下,以层为单位,建立干式空心并联电抗器等值电路, 为外施电压, 为流过电抗器的电流, 为流过各层线圈的电流,R1~Rn为各层线圈的电阻,L1~Ln为各层线圈的自感, 为各线圈与其它线圈间互感形成的感应势,第i层线圈的感应势为 i=1、2...n;

第i层线圈的感应势 表示为:

其中,j为虚部符号,ω为角频率,Mi,k为第i层线圈与第k层线圈的互感;

建立干式空心并联电抗器等值电路的电压方程组;

干式空心并联电抗器等值电路的电压方程组表示为:

其中, 为干式空心并联电抗器等值电路各层

线圈的等值电阻,各层线圈的电阻、自感和线圈间互感由电抗器组的结构和金属材料特性确定,式(24)中有n个方程和电流变量,可以解析出各层线圈电流;

流过电抗器的总电流 表示为:

干式空心并联电抗器阻抗值Z表示为:

其中,X为电抗值,K为损耗百分比;

匝间短路故障干式空心并联电抗器等值电路中,假设第i层线圈发生1匝短路故障,故障层线圈可以分成两部分,短路匝构成第n+1个支路,剩余匝构成第i个支路;

建立匝间短路故障干式空心并联电抗器等值电路的电压方程组;

匝间短路故障干式空心并联电抗器等值电路的电压方程组表示为:

其中, 为匝间短路故障干式空

心并联电抗器等值电路各层线圈的等值电阻,式(27)构成n+1个方程,存在n+1个电流变量,解方程组得到各电流值,流过电抗器的电流不包含短路匝电流,利用式(25)和式(26)解析匝间短路故障电抗器的电抗和损耗百分比;推出当干式空心并联电抗器最内层端部发生匝间短路故障后损耗百分比变化量最小,通过理论计算干式空心并联电抗器最内层端部匝间短路故障损耗百分比绝对变化量,取其值的2/3倍作为判断匝间短路的阈值,此阈值任一位置发生匝间短路故障均可以有效判断。

说明书 :

一种用于中性点不接地系统干式空心并联电抗器组匝间短路

故障在线监测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种干式空心并联电抗器组匝间短路故障在线监测方法,尤其涉及一种用于中性点不接地系统干式空心并联电抗器组匝间短路故障在线监测方法,属于干式空心电抗器在线监测技术领域。

背景技术

[0002] 干式空心并联电抗器具有结构简单、重量轻、线性好和维护方便等技术优势,在电力系统中得到了广泛应用,但近些年干式空心并联电抗器发生了多起着火事故,严重威胁电网安全运行。大量研究结果表明,多数干式空心并联电抗器组故障是匝间绝缘击穿引起的匝间短路故障,发生匝间短路故障初期,流过干式空心并联电抗器的电流变化非常小,过电流保护不能及时动作,逐渐发展成单相短路或相对地短路故障后才能保护,造成着火事故发生。
[0003] 针对干式空心电抗器在线监测新技术研究已经逐步开展,监测项目主要包括电气参数监测、磁场监测和温度场监测等。电气参数监测增加了运行电压及与电流构成的角度,或者由此推算的等值阻抗;磁场监测采用探测线圈探测匝间短路引起电抗器周围磁场变化;温度场监测电抗器外部温度变化。由于温度存在热传递过程,温度场监测的响应速度较慢。相比较,电气参数和磁场监测具有更快的响应速度,它们分别从电和磁不同角度反应匝间短路故障。
[0004] 干式空心并联电抗器采用单相制造,三相Y型连接构成电抗器组,中性点不接地,参考图2,在电力系统中,电抗器组配备断路器和电流互感器,母线上配备电压互感器。
[0005] 开展电气参数监测时,可以通过电压互感器获得三相母线相电压信号,通过电流互感器获得流过各相电抗器的相电流信号,由于三相电压及三相电抗器阻抗不完全平衡,中性点电压不为零,并且会随不平衡程度发生改变。如果忽略中性点电压降落,用电压互感器和电流互感器获得的信号直接计算电气参数会带来较大的测量误差。
[0006] 在中性点不接地系统中,中性点对地需要高绝缘水平。在中性点增加配置与相电压相同电压水平的或分压器,可以获得中性点电压信号,正常运行时中性点电压非常低,经或分压器降压得到的电压信号非常微弱,会给在线监测带来新挑战,增加高压部件也会给系统带来额外的经济投入,已经开展的干式空心电抗器匝间短路故障实际监测研究,通常忽略了中性点不接地问题,实际上得到的监测结果存在较大的误差,不能准确判断干式空心并联电抗器匝间短路故障。
[0007] 因此,亟需一种中性点不接地系统干式空心并联电抗器组监测方法解决中性点不接地系统干式空心并联电抗器组在线监测结果误差较大的问题。

发明内容

[0008] 在下文中给出了关于本发明的简要概述,以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解,这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分,也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念,以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0009] 鉴于此,为解决现有技术中干式空心电抗器匝间短路故障在线监测方法存在监测结果误差较大的问题,本发明提供一种用于中性点不接地系统干式空心并联电抗器组匝间短路故障在线监测方法。
[0010] 技术方案如下:一种用于中性点不接地系统干式空心并联电抗器组匝间短路故障在线监测方法,包括以下步骤:
[0011] S1.计算正常运行中性点不接地系统干式空心并联电抗器组电气参数;
[0012] 具体的:
[0013] S11.计算得到三相电抗器电抗与其平均值的相对偏差和三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差;
[0014] S12.根据三相电抗器电抗与其平均值的相对偏差和三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差,计算出中性点电压;
[0015] S13.根据三相正序电压和三相负序电压的相序关系,得到正常运行电抗器组的阻抗基本方程;
[0016] S2.计算匝间短路故障中性点不接地系统干式空心并联电抗器组电气参数;
[0017] 具体的:
[0018] S21.计算得到故障后三相电抗器电抗和故障后三相电抗器损耗百分比;
[0019] S22.根据三相正序电压和三相负序电压的关系,得到匝间短路故障后电抗器组的阻抗基本方程;
[0020] S3.采用正常运行电抗器组基本方程作为监测算法进行电抗器组在线监测,根据匝间短路故障判断条件进行匝间短路故障判断;
[0021] S4.计算干式空心并联电抗器最内层端部匝间短路故障损耗百分比绝对变化量,将其作为判断匝间短路的阈值。
[0022] 进一步地,所述S11中,对于Y型连接的电抗器组,中性点对地电压为 三相相电压由A相相电压 B相相电压 和C相相电压 组成,三相相电流由A相相电流 B相相电流 和C相相电流 组成,三相电抗器阻抗由A相电抗器阻抗ZA、B相电抗器阻抗ZB和C相电抗器阻抗ZC组成;
[0023] 三相相电压表示为:
[0024]
[0025] 三相相电流满足条件表示为:
[0026]
[0027] 联立式(1)与式(2),得到中性点电压
[0028] 中性点电压 表示为:
[0029]
[0030] 式(3)中,三相电抗器阻抗表示为:
[0031]
[0032] 其中,j为虚数单位,三相电抗器电抗由A相电抗器电抗XA、B相电抗器电抗XB和C相电抗器电抗XC组成,三相电抗器损耗百分比由A相电抗器损耗百分比KA、B相电抗器损耗百分比KB和C相电抗器损耗百分比KC组成;
[0033] 令三相电抗器电抗的平均值为XAVG,三相电抗器电抗与其平均值的相对偏差由A相电抗器电抗与其平均值的相对偏差γXA、B相电抗器电抗与其平均值的相对偏差γXB和C相电抗器电抗与其平均值的相对偏差γXC组成;令三相电抗器损耗百分比的平均值为KAVG,三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差由A相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差ΔKA、B相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差ΔKB和C相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差ΔKC组成;
[0034] 三相电抗器电抗与其平均值的相对偏差表示为:
[0035]
[0036] 三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差表示为:
[0037]
[0038] 式(5)中,三相电抗值与其平均值的相对偏差满足条件表示为:
[0039] γXA+γXB+γXC=0   (7)
[0040] 式(6)中,三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差满足条件表示为:
[0041] ΔKA+ΔKB+ΔKC=0   (8)。
[0042] 进一步地,所述S12中,根据三相电抗器电抗与其平均值的相对偏差和三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差,得到三相电抗器阻抗;
[0043] 三相电抗器阻抗表示为:
[0044]
[0045] 将式(9)代入式(3),忽略三相电抗器电抗与其平均值的相对偏差、三相电抗器损耗百分比和三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差的高次项和乘积项,得到中性点电压
[0046] 中性点电压 表示为:
[0047]
[0048] 其中, 为零序电压, 为三相电抗器电抗不平衡引起的电压降落, 为三相电抗器损耗百分比不平衡引起的电压降落。
[0049] 进一步地,所述S13中,在三相电抗器电抗不平衡引起的电压降落 和三相电抗器损耗百分比不平衡引起的电压降落 中,三相电抗器电抗与其平均值的相对偏差和三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差分别为三相相电压的实部系数和虚部系数,联立式(1)和式(10),得到三相电抗器阻抗:
[0050] 三相电抗器阻抗表示为:
[0051]
[0052] 根据三相正序电压和三相负序电压的关系,得到正常运行电抗器组的阻抗基本方程;
[0053] 正常运行电抗器组的阻抗基本方程表示为:
[0054]
[0055] 其中,三相正序电压由A相正序电压 B相正序电压 和C相正序电压 组成,三相负序电压由A相负序电压 B相负序电压 和C相负序电压
[0056] 正常运行干式空心并联电抗器组中各台电抗器电抗的相对偏差和损耗百分比的绝对偏差可以通过各台电抗器电抗和损耗百分比离线测量值计算获得,监测到三相相电压和三相相电流后,通过解析式(12)可以得到正常运行条件下各台电抗器的损耗百分比监测值。
[0057] 进一步地,所述S21中,所述S21中,假设A相电抗器发生匝间短路故障,匝间短路故障后A相电抗器电抗为X′A,匝间短路故障后A相电抗器电抗相对变化量增加值为γ ′XA,匝间短路故障后A相电抗器损耗百分比为K′A,匝间短路故障后A相电抗器损耗百分比绝对变化量增加值为ΔK′A,得到匝间短路故障后三相电抗器电抗的平均值X′AVG和匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比的平均值K′AVG;
[0058] 匝间短路故障后三相电抗器电抗的平均值X′AVG表示为:
[0059]
[0060] 匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比的平均值K′AVG表示为:
[0061]
[0062] 根据式(13),匝间短路故障后三相电抗器电抗表示为:
[0063]
[0064] 其中,匝间短路故障后三相电阻器电抗与其平均值的相对偏差由匝间短路故障后A相电阻器电抗与其平均值的相对偏差 匝间短路故障后B相电阻器电抗与其平均值的相对偏差 和匝间短路故障后C相电阻器电抗与其平均值的相对偏差组成;
[0065] 根据式(14),匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比表示为:
[0066]
[0067] 其中,匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差由故障后A相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差 匝间短路故障后B相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差 和匝间短路故障后C相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差 组成。
[0068] 进一步地,所述S22中,将式(15)和式(16)代入式(3),忽略三相电抗器电抗与其平均值的相对偏差、三相电抗器损耗百分比和三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差的高次项,得到中性点电压
[0069] 中性点电压 表示为:
[0070]
[0071] 其中, 为A相电抗器匝间短路故障引起的中性点电压变化值;
[0072] 将式(17)代入式(1),根据三相正序电压和三相负序电压间的相序关系,得到匝间短路故障后电抗器组的阻抗基本方程;
[0073] 匝间短路故障后电抗器组的阻抗基本方程表示为:
[0074]
[0075] 其中,
[0076] 进一步地,所述S3中,匝间短路故障后三相电抗器电抗相对变化量增加值γ ′XA和匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比绝对变化量增加值ΔK′A为未知量,忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化,匝间短路故障电抗器组的阻抗基本方程与正常运行电抗器的组基本方程式一致,在此条件下,忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比由忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后A相电抗器损耗百分比K″A″、忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后B相电抗器损耗百分比K″B″和忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后C相电抗器损耗百分比K′C′组成,计算得到忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器阻抗,忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器电抗由忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后A相电抗器电抗X′A′、忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后B相电抗器电抗X′B′和忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后C相电抗器电抗X′C′组成;
[0077] 忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器阻抗表示为:
[0078]
[0079] 三相正序电压远大于三相负序电压,式(19)和式(18)计算出的三相电抗器阻抗差别主要在于正序阻抗差异;
[0080] 将式(19)忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器阻抗分别乘以式(18)中的系数a、b和c,得到忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比关系;
[0081] 忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比的关系表示为:
[0082]
[0083] 将K′A=KA+ΔK′A代入式(20),得到的忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比变化量;
[0084] 忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比变化量表示为:
[0085]
[0086] 其中,忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比变化量由忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后A相电抗器损耗百分比变化量ΔK″A、忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后B相电抗器损耗百分比变化量ΔK″B和忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后C相电抗器损耗百分比变化量ΔK″C组成;
[0087] 将忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比变化量相加,得到匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比绝对变化量增加值ΔK′A;
[0088] 匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比绝对变化量增加值ΔK′A表示为:
[0089] ΔK′A=ΔK″A+ΔK″B+ΔK″C   (22)
[0090] 综上所述,计算得到的匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比变化量增加值被按照不同的比例分配到三相电抗器,匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比绝对变化量远大于三相电抗器电抗相对变化量,计算得到的匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比变化量均增大,且含匝间短路故障的A相电抗器的损耗百分比变化量远大于另外两相电抗器的损耗百分比变化量,A相电抗器的损耗百分比变化量是实际变化量的2/3;
[0091] 采用式(12)或具有相同计算方法的式(19)作为监测算法,通过连续监测三相对地电压和三相相电流,结合已知的正常运行电抗器阻抗计算出三相电抗器损耗百分比监测值,将各台电抗器电抗和损耗百分比监测值与历史数据做差值运算,得到各相电抗器损耗百分比的绝对变化量;
[0092] 当某一时刻出现匝间短路故障时,绝对变化量会发生突变,根据式(21),推导出匝间短路故障判断条件进行匝间短路故障判断;
[0093] 匝间短路故障判断条件表示为:当某相干式空心电抗器损耗百分比最小绝对变化量超出实际变化量的2/3倍时,判断该相电抗器出现匝间短路故障。
[0094] 进一步地,所述S4中,干式空心并联电抗器等值电路中,干式空心并联电抗器多层并绕,在工频电压下,以层为单位,建立干式空心并联电抗器等值电路, 为外施电压, 为流过电抗器的电流, 为流过各层线圈的电流,R1~Rn为各层线圈的电阻,L1~Ln为各层线圈的自感, 为各线圈与其它线圈间互感形成的感应势,第i(i=1、2...n)层线圈的感应势为
[0095] 第i层线圈的感应势 表示为:
[0096]
[0097] 其中,j为虚部符号,ω为角频率,Mi,k为第i层线圈与第k层线圈的互感;
[0098] 建立干式空心并联电抗器等值电路的电压方程组;
[0099] 干式空心并联电抗器等值电路的电压方程组表示为:
[0100]
[0101] 其中, 为干式空心并联电抗器等值电路各层线圈的等值电阻,各层线圈的电阻、自感和线圈间互感由电抗器组的结构和金属材料特性确定,式(24)中有n个方程和电流变量,可以解析出各层线圈电流;
[0102] 流过电抗器的总电流 表示为:
[0103]
[0104] 干式空心并联电抗器阻抗值Z表示为:
[0105]
[0106] 其中,X为电抗值,K为损耗百分比;
[0107] 匝间短路故障干式空心并联电抗器等值电路中,假设第i层线圈发生1匝短路故障,故障层线圈可以分成两部分,短路匝构成第n+1个支路,剩余匝构成第i个支路;
[0108] 建立匝间短路故障干式空心并联电抗器等值电路的电压方程组;
[0109] 匝间短路故障干式空心并联电抗器等值电路的电压方程组表示为:
[0110]
[0111] 其中, 为匝间短路故障干式空心并联电抗器等值电路各层线圈的等值电阻,式(27)构成n+1个方程,存在n+1个电流变量,解方程组得到各电流值,流过电抗器的电流不包含短路匝电流,利用式(25)和式(26)解析匝间短路故障电抗器的电抗和损耗百分比;推出当干式空心并联电抗器最内层端部发生匝间短路故障后损耗百分比变化量最小,通过理论计算干式空心并联电抗器最内层端部匝间短路故障损耗百分比绝对变化量,取其值的2/3倍作为判断匝间短路的阈值,此阈值任一位置发生匝间短路故障均可以有效判断。
[0112] 本发明的有益效果如下:本发明通过计算中性点不接地系统干式空心并联电抗器组电气参数可以准确计算电抗器组中性点电压;通过总结推出的中性点不接地系统干式空心并联电抗器组匝间短路故障在线监测方法能够准确计算干式空心并联电抗器组发生匝间短路故障前后的损耗百分比;解决了由于中性点不接系统电压及阻抗不平衡对损耗百分比监测结果影响,有效降低了测量误差,提高了测量准确性;依据干式空心并联电抗器最内层端部匝间短路故障损耗百分比最小绝对变化量可以准确评判干式空心并联电抗器匝间短路故障以及电抗器组的故障相序。

附图说明

[0113] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0114] 图1为一种用于中性点不接地系统干式空心并联电抗器组匝间短路故障在线监测方法流程示意图;
[0115] 图2为电力系统中干式空心并联电抗器组接线示意图;
[0116] 图3为干式空心并联电抗器等值电路示意图;
[0117] 图4为匝间短路故障干式空心并联电抗器等值电路示意图。
[0118] 附图标号:1、电压互感器;2、断路器;3、电流互感器;4、电抗器组;5、中性点。

具体实施方式

[0119] 为了使本发明实施例中的技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图对本发明的示例性实施例进行进一步详细的说明,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是所有实施例的穷举。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0120] 参考图1‑图4详细说明本实施例,一种用于中性点不接地系统干式空心并联电抗器组匝间短路故障在线监测方法,具体包括以下步骤:
[0121] S1.计算正常运行中性点不接地系统干式空心并联电抗器组电气参数;
[0122] 具体的:
[0123] S11.计算得到三相电抗器电抗与其平均值的相对偏差和三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差;
[0124] S12.根据三相电抗器电抗与其平均值的相对偏差和三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差,计算出中性点电压;
[0125] S13.根据三相正序电压和三相负序电压的相序关系,得到正常运行电抗器组的阻抗基本方程;
[0126] S2.计算匝间短路故障中性点不接地系统干式空心并联电抗器组电气参数;
[0127] 具体的:
[0128] S21.计算得到故障后三相电抗器电抗和故障后三相电抗器损耗百分比;
[0129] S22.根据三相正序电压和三相负序电压的关系,得到匝间短路故障后电抗器组的阻抗基本方程;
[0130] S3.采用正常运行电抗器组基本方程作为监测算法进行电抗器组在线监测,根据匝间短路故障判断条件进行匝间短路故障判断;
[0131] S4.计算干式空心并联电抗器最内层端部匝间短路故障损耗百分比绝对变化量,将其作为判断匝间短路的阈值。
[0132] 进一步地,所述S11中,对于Y型连接的电抗器组,中性点对地电压为 三相相电压由A相相电压 B相相电压 和C相相电压 组成,三相相电流由A相相电流 B相相电流 和C相相电流 组成,三相电抗器阻抗由A相电抗器阻抗ZA、B相电抗器阻抗ZB和C相电抗器阻抗ZC组成;
[0133] 三相相电压表示为:
[0134]
[0135] 三相相电流满足条件表示为:
[0136]
[0137] 联立式(1)与式(2),得到中性点电压
[0138] 中性点电压 表示为:
[0139]
[0140] 式(3)中,三相电抗器阻抗表示为:
[0141]
[0142] 其中,j为虚数单位,三相电抗器电抗由A相电抗器电抗XA、B相电抗器电抗XB和C相电抗器电抗XC组成,三相电抗器损耗百分比由A相电抗器损耗百分比KA、B相电抗器损耗百分比KB和C相电抗器损耗百分比KC组成;
[0143] 令三相电抗器电抗的平均值为XAVG,三相电抗器电抗与其平均值的相对偏差由A相电抗器电抗与其平均值的相对偏差γXA、B相电抗器电抗与其平均值的相对偏差γXB和C相电抗器电抗与其平均值的相对偏差γXC组成;令三相电抗器损耗百分比的平均值为KAVG,三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差由A相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差ΔKA、B相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差ΔKB和C相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差ΔKC组成;
[0144] 三相电抗器电抗与其平均值的相对偏差表示为:
[0145]
[0146] 三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差表示为:
[0147]
[0148] 式(5)中,三相电抗值与其平均值的相对偏差满足条件表示为:
[0149] γXA+γXB+γXC=0   (7)
[0150] 式(6)中,三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差满足条件表示为:
[0151] ΔKA+ΔKB+ΔKC=0   (8)。
[0152] 进一步地,所述S12中,根据三相电抗器电抗与其平均值的相对偏差和三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差,得到三相电抗器阻抗;
[0153] 三相电抗器阻抗表示为:
[0154]
[0155] 将式(9)代入式(3),忽略三相电抗器电抗与其平均值的相对偏差、三相电抗器损耗百分比和三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差的高次项和乘积项,得到近似的中性点电压
[0156] 中性点电压 表示为:
[0157]
[0158] 其中, 为零序电压, 为三相电抗器电抗不平衡引起的电压降落, 为三相电抗器损耗百分比不平衡引起的电压降落。
[0159] 进一步地,所述S13中,在三相电抗器电抗不平衡引起的电压降落 和三相电抗器损耗百分比不平衡引起的电压降落 中,三相电抗器电抗与其平均值的相对偏差和三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差分别为三相相电压的实部系数和虚部系数,联立式(1)和式(10),得到三相电抗器阻抗:
[0160] 三相电抗器阻抗表示为:
[0161]
[0162] 根据三相正序电压和三相负序电压的关系,得到正常运行电抗器组的阻抗基本方程;
[0163] 正常运行电抗器组的阻抗基本方程表示为:
[0164]
[0165] 其中,三相正序电压由A相正序电压 B相正序电压 和C相正序电压 组成,三相负序电压由A相负序电压 B相负序电压 和C相负序电压
[0166] 正常运行干式空心并联电抗器组中各台电抗器电抗的相对偏差和损耗百分比的绝对偏差可以通过各台电抗器电抗和损耗百分比离线测量值计算获得,监测到三相相电压和三相相电流后,通过解析式(12)可以得到正常运行条件下各台电抗器的损耗百分比监测值。
[0167] 进一步地,所述S21中,假设A相电抗器发生匝间短路故障,匝间短路故障后A相电抗器电抗为X′A,匝间短路故障后A相电抗器电抗相对变化量增加值为γ ′XA,匝间短路故障后A相电抗器损耗百分比为K′A,匝间短路故障后A相电抗器损耗百分比绝对变化量增加值为ΔK′A,得到匝间短路故障后三相电抗器电抗的平均值X′AVG和匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比的平均值K′AVG;
[0168] 匝间短路故障后三相电抗器电抗的平均值X′AVG表示为:
[0169]
[0170] 匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比的平均值K′AVG表示为:
[0171]
[0172] 根据式(13),匝间短路故障后三相电抗器电抗表示为:
[0173]
[0174] 其中,匝间短路故障后三相电阻器电抗与其平均值的相对偏差由匝间短路故障后A相电阻器电抗与其平均值的相对偏差 匝间短路故障后B相电阻器电抗与其平均值的相对偏差 和匝间短路故障后C相电阻器电抗与其平均值的相对偏差组成;
[0175] 根据式(14),匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比表示为:
[0176]
[0177] 其中,匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差由故障后A相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差 匝间短路故障后B相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差 和匝间短路故障后C相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差 组成;
[0178] 具体的,根据现场运行经验,事故电抗器组中仅一台电抗器发生故障,因此仅假设A相电抗器发生匝间短路故障。
[0179] 进一步地,所述S22中,所述S22中,将式(15)和式(16)代入式(3),忽略三相电抗器电抗与其平均值的相对偏差、三相电抗器损耗百分比和三相电抗器损耗百分比与其平均值的绝对偏差的高次项,得到中性点电压
[0180] 中性点电压 表示为:
[0181]
[0182] 其中, 为A相电抗器匝间短路故障引起的中性点电压变化值;
[0183] 将式(17)代入式(1),根据三相正序电压和三相负序电压间的相序关系,得到匝间短路故障后电抗器组的阻抗基本方程;
[0184] 匝间短路故障后电抗器组的阻抗基本方程表示为:
[0185]
[0186] 其中,
[0187] 进一步地,所述S3中,匝间短路故障后三相电抗器电抗相对变化量增加值γ ′XA和匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比绝对变化量增加值ΔK′A为未知量,忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化,匝间短路故障电抗器组的阻抗基本方程与正常运行电抗器的组基本方程式一致,在此条件下,忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比由忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后A相电抗器损耗百分比K″A、忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后B相电抗器损耗百分比K″B和忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后C相电抗器损耗百分比K′C′组成,计算得到忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器阻抗,忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器电抗由忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后A相电抗器电抗X′A′、忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后B相电抗器电抗X′B′和忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后C相电抗器电抗X′C′组成;
[0188] 忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器阻抗表示为:
[0189]
[0190] 三相正序电压远大于三相负序电压,式(19)和式(18)计算出的三相电抗器阻抗差别主要在于正序阻抗差异;
[0191] 将式(19)忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器阻抗分别乘以式(18)中的系数a、b和c,得到忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比关系;
[0192] 忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比的关系表示为:
[0193]
[0194] 将K′A=KA+ΔK′A代入式(20),得到的忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比变化量;
[0195] 忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比变化量表示为:
[0196]
[0197] 其中,忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比变化量由忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后A相电抗器损耗百分比变化量ΔK″A、忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后B相电抗器损耗百分比变化量ΔK″B和忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后C相电抗器损耗百分比变化量ΔK″C组成;
[0198] 将忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比变化量相加,得到匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比绝对变化量增加值ΔK′A;
[0199] 匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比绝对变化量增加值ΔK′A表示为:
[0200] ΔK′A=ΔK″A+ΔK″B+ΔK″C   (22)
[0201] 综上所述,计算得到的匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比变化量增加值被按照不同的比例分配到三相电抗器,匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比绝对变化量远大于三相电抗器电抗相对变化量,计算得到的匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比变化量均增大,且含匝间短路故障的A相电抗器的损耗百分比变化量远大于另外两相电抗器的损耗百分比变化量,A相电抗器的损耗百分比变化量是实际变化量的2/3;
[0202] 采用式(12)或具有相同计算方法的式(19)作为监测算法,通过连续监测三相对地电压和三相相电流,结合已知的正常运行电抗器阻抗计算出三相电抗器损耗百分比监测值,将各台电抗器电抗和损耗百分比监测值与历史数据做差值运算,得到各相电抗器损耗百分比的绝对变化量;
[0203] 当某一时刻出现匝间短路故障时,绝对变化量会发生突变,根据式(21),推导出匝间短路故障判断条件进行匝间短路故障判断;
[0204] 匝间短路故障判断条件表示为:当某相干式空心电抗器损耗百分比最小绝对变化量超出实际变化量的2/3倍时,判断该相电抗器出现匝间短路故障;
[0205] 具体的,由于匝间短路故障后三相电抗器电抗相对变化量增加值γ ′XA和匝间短路故障后三相电抗器损耗百分比绝对变化量增加值ΔK′A为未知量,因此式(18)不能得到匝间短路故障后各台电抗器的损耗百分比,由于匝间短路故障后中性点电压变化很小,因此忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化,匝间短路故障电抗器组的阻抗基本方程与正常运行电抗器的组基本方程式一致。
[0206] 进一步地,所述S4中,干式空心并联电抗器等值电路中,干式空心并联电抗器多层并绕,在工频电压下,以层为单位,建立干式空心并联电抗器等值电路, 为外施电压, 为流过电抗器的电流, 为流过各层线圈的电流,R1~Rn为各层线圈的电阻,L1~Ln为各层线圈的自感, 为各线圈与其它线圈间互感形成的感应势,第i(i=1、2...n)层线圈的感应势为
[0207] 第i层线圈的感应势 表示为:
[0208]
[0209] 其中,j为虚部符号,ω为角频率,Mi,k为第i层线圈与第k层线圈的互感;
[0210] 建立干式空心并联电抗器等值电路的电压方程组;
[0211] 干式空心并联电抗器等值电路的电压方程组表示为:
[0212]
[0213] 其中, 为干式空心并联电抗器等值电路各层线圈的等值电阻,各层线圈的电阻、自感和线圈间互感由电抗器组的结构和金属材料特性确定,式(24)中有n个方程和电流变量,可以解析出各层线圈电流;
[0214] 流过电抗器的总电流 表示为:
[0215]
[0216] 干式空心并联电抗器阻抗值Z表示为:
[0217]
[0218] 其中,X为电抗值,K为损耗百分比;
[0219] 匝间短路故障干式空心并联电抗器等值电路中,假设第i层线圈发生1匝短路故障,故障层线圈可以分成两部分,短路匝构成第n+1个支路,剩余匝构成第i个支路;
[0220] 建立匝间短路故障干式空心并联电抗器等值电路的电压方程组;
[0221] 匝间短路故障干式空心并联电抗器等值电路的电压方程组表示为:
[0222]
[0223] 其中, 为匝间短路故障干式空心并联电抗器等值电路各层线圈的等值电阻,式(27)构成n+1个方程,存在n+1个电流变量,解方程组得到各电流值,流过电抗器的电流不包含短路匝电流,利用式(25)和式(26)解析匝间短路故障电抗器的电抗和损耗百分比;推出当干式空心并联电抗器最内层端部发生匝间短路故障后损耗百分比变化量最小,通过理论计算干式空心并联电抗器最内层端部匝间短路故障损耗百分比绝对变化量,取其值的2/3倍作为判断匝间短路的阈值,此阈值任一位置发生匝间短路故障均可以有效判断;
[0224] 具体的,按照《10~66kV干式电抗器技术标准》规定,当三个电抗偏差都在5%允许范围内时,每相电抗与三个相电抗平均值间偏差不应超过2%,按照GB/T15543《电能质量三相电压不平衡》中规定,电网正常运行时,负序电压不平衡度不超过2%,三相干式空心并联电抗器运行电压幅值、电抗值、相位和不平衡度数据如表1所示;
[0225] 表1三相干式空心并联电抗器参数
[0226]
[0227] 根据匝间短路故障在线监测算法,假设A相电抗器第1层,即A相电抗器最内层不同高度位置出现匝间短路故障,B相和C相电抗器不发生匝间短路故障,此时,三相干式空心并联电抗器匝间短路故障电抗器损耗比绝对变化量如表2所示,其中,ΔK″A″/ΔK′A为故障电抗器计算监测值绝对变化量与理论变化量的比值,即忽略匝间短路故障引起的中性点电压变化时匝间短路故障后A相电抗器损耗百分比变化量与匝间短路故障后A相电抗器损耗百分比绝对变化量增加值的比值;
[0228] 表2三相干式空心并联电抗器匝间短路故障电抗器损耗比绝对变化量[0229]
[0230] 由表2可见,当A相电抗器任一位置发生匝间短路故障后,计算得到的匝间短路故障后三相损耗百分比绝对变化量均增大,且A相损耗百分比绝对变化量远大于B相和C相损耗百分比绝对变化量,A相损耗百分比计算值与理论值的比接近2/3,计算三相损耗百分比变化量的代数和与A相电抗器的理论变化量相同,结果与式(18)及式(19)相吻合,因此,一种用于中性点不接地系统干式空心并联电抗器组匝间短路故障在线监测方法可以有效发现干式空心并联电抗器组匝间短路故障,并判断出故障相序。
[0231] 尽管根据有限数量的实施例描述了本发明,但是受益于上面的描述,本技术领域内的技术人员明白,在由此描述的本发明的范围内,可以设想其它实施例。此外,应当注意,本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的,而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此,在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围,对本发明所做的公开是说明性的,而非限制性的,本发明的范围由所附权利要求书限定。