空心電力電抗器絕緣故障在線監(jiān)測技術(shù)研究.pdf

1、近年來，隨著干式空心電力電抗器在電網(wǎng)中應(yīng)用數(shù)量的不斷增加，電力系統(tǒng)發(fā)生了多起干式空心電抗器的損壞事故，逐漸引起了社會的關(guān)注及電業(yè)部門的重視。分析其損壞的原因主要是匝間絕緣短路。由于干式空心電力電抗器在單匝間絕緣出現(xiàn)故障的初期各電氣參數(shù)變化率都較低，所以現(xiàn)在實(shí)際運(yùn)行過程中基本都運(yùn)用遠(yuǎn)紅外線溫度監(jiān)測的方法，而這種方法由于受到環(huán)境溫度、監(jiān)測設(shè)備放置點(diǎn)的局限性等因素的影響，不能起到及時(shí)有效監(jiān)測的作用，因此有必要對于式空心電抗器匝間絕緣在線監(jiān)測技

2、術(shù)進(jìn)行研究。
　　本文提出了一種新型的在線監(jiān)測干式空心電抗器匝間絕緣故障的方法:損耗因數(shù)在線監(jiān)測法。建立了空心電力電抗器在正常情況下的等值電路模型。根據(jù)積分公式法結(jié)合Neumann公式對空心電力電抗器的薄壁螺線管模型電感量進(jìn)行計(jì)算。建立了匝間短路故障下空心電力電抗器的等值電路模型，由于線圈匝間短路在原有的薄壁螺線管模型中形成了短路環(huán)，這個(gè)短路環(huán)可以看成新一層同軸但不同中心的螺線管，進(jìn)而形成了新的螺線管模型，再對新模型電感量進(jìn)行計(jì)算

3、。然后探究了正常情況及匝間短路時(shí)空心電力電抗器支路電流、等效阻抗、等效電阻、損耗因數(shù)的計(jì)算方法。最后，運(yùn)用工具軟件MATLAB編制了空心電力電抗器正常及匝間絕緣故障電氣參數(shù)計(jì)算的軟件。本文以10kV級串、并聯(lián)空心電力電抗器為仿真對象，對兩臺空心電力電抗器的各種電氣參數(shù)進(jìn)行了仿真計(jì)算。
　　本文還對在線監(jiān)測損耗因數(shù)的方法進(jìn)行了研究，給出了框架性技術(shù)方案，對電抗器電流、電壓信號通過電流互感器進(jìn)行提取，設(shè)計(jì)信號調(diào)理電路，以單片機(jī)AT89

4、C55為核心，將放大濾波后的信號上傳至計(jì)算機(jī)，編程計(jì)算出損耗因數(shù)的變化，根據(jù)變化率是否超過閾值，判斷短路故障是否發(fā)生。
　　本文研究得到了以下的規(guī)律:空心電力電抗器發(fā)生匝間短路時(shí)，四種監(jiān)測參數(shù)中損耗因數(shù)變化率最大?？招碾娏﹄娍蛊髟诎l(fā)生匝間短路時(shí)，損耗因數(shù)及等值電阻的變化率由內(nèi)層至外層均先增加后減小，也就是說這兩個(gè)參數(shù)在中間層增大得最快，最內(nèi)層和最外層增大速度變慢;等值電抗及等值阻抗的變化率由內(nèi)層至外層先減小后增大，中間兩層等值電抗