论文部分内容阅读
随着干式空心电抗器在电力系统中的广泛应用,其安全稳定运行也得到了越来越多的关注。然而干式空心电抗器的故障率却远高于相同电压等级的其他设备,且故障60%以上是匝间短路故障所致。一般的电抗器保护措施对于匝间短路故障存在灵敏度低等问题。因此,探究一种灵敏度较高的空心电抗器匝间短路故障监测方法,在电抗器发生匝间短路故障初期及时报警、及时从系统中切除十分必要。本文针对这一问题,展开了匝间短路监测方法的研究。 分别针对单股电抗器匝间短路故障,多股电抗器的匝间短路、股间短路和断股三种故障建立电路模型。给出电抗器匝间短路前后电磁参数、分布电流、总体电阻值和电抗值的计算方法。并探究股间短路和断股故障后,电抗器分布电流及总体参数的求解方法。计算不同短路故障下几种参数的相对变化量大小,结合计算结果提出基于电抗器电阻值变化量的小匝数匝间短路故障监测方法。采用谐波分析法检测电抗器电阻值和电抗值,并利用准同步采样法对采样信号进行数据处理,谐波分析法与准同步采样相结合的方法很好的解决了非整周期采样和谐波干扰等问题。并以一台型号为 CKDGKL-2.5/10-1的单股干式空心串联电抗器为样机,开展匝间短路试验研究。 电抗器发生匝间短路、股间短路和断股故障前后,总体电阻值与电抗值变化量大小均与短路故障种类和故障位置有关。同一层绕组上,总体电阻值变化量随短路位置从顶部至中部下移而增加,绕组中部发生短路故障时引起的总体电阻值变化量最大。电抗器发生匝间短路故障前后,采集卡与功率分析仪测得电抗器总体电阻值与电抗值比较接近,说明谐波分析法与准同步采样法相结合用于监测电抗器阻抗变化量的方法测量准确度较高。采集卡与功率分析仪测得结果与理论计算结果较接近,说明基于电抗器阻抗变化量监测电抗器内部小匝数匝间短路故障的方法简单可靠且具有较高的灵敏度。