干式空心電抗器故障不平衡電流及檢測系統(tǒng)的研究.pdf

1、干式空心電抗器具有價格低、結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、電抗值線性、損耗低、維護(hù)方便等技術(shù)優(yōu)勢，已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代電力系統(tǒng)中并起到無功補(bǔ)償、高次諧波抑制、特高壓輸電濾波、中性點(diǎn)接地、沖擊電流、短路電流抑制等作用，是保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的重要設(shè)備。
　　然而，干式空心電抗器在運(yùn)行中易出現(xiàn)短路、斷線，匝間放電等故障，這嚴(yán)重降低了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，因此電抗器的故障檢測意義重大。在電力系統(tǒng)中，當(dāng)前投入使用的檢測方法如阻抗檢測、溫度檢測、零序功率檢測

2、等方法靈敏度低。因此，研究更靈敏的故障檢測方法對電抗器及電力系統(tǒng)的穩(wěn)定具有極大的實(shí)際價值。
　　本文首先針對干式空心電抗器故障檢測靈敏度的不足，提出了故障不平衡電流檢測法。這種方法利用干式空心電抗器結(jié)構(gòu)的對稱性，通過測量干式空心電抗器故障后其匯流母排產(chǎn)生的不平衡電流，從而判斷其是否發(fā)生故障。
　　其次，建立了單包封四繞組干式空心電抗器的物理模型，在此基礎(chǔ)上利用解析法得到了匯流母排電流的數(shù)學(xué)解析模型。物理模型和對應(yīng)的數(shù)學(xué)解析模

3、型均包括無故障、單匝短路、兩繞組匝間短路、多繞組匝間短路、斷線五種情況。以上五種模型均計(jì)算了干式空心電抗器各匯流母排電流，并采用 matlab進(jìn)行仿真計(jì)算，分析了故障前后各匯流母排不平衡電流的分配規(guī)律及相位變化規(guī)律。對比分析發(fā)現(xiàn)不平衡電流法比依托相位變化的零序功率方向保護(hù)法效果更好，同時還發(fā)現(xiàn)五種故障中兩繞組匝間短路故障最難檢測。
　　最后，本文對最難檢測的兩繞組匝間短路模型從穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)兩個方面進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，分析了母排電流的穩(wěn)態(tài)