应用谐波电流比的并联电容器补偿装置电抗器匝间短路保护.pdf

《应用谐波电流比的并联电容器补偿装置电抗器匝间短路保护.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第28卷第7期电力系统及其自动化学报Vo1．28No．72016年7月ProceedingsoftheCSU—EPSAJu1．20l6应用谐波电流比的并联电容器补偿装置电抗器匝间短路保护刘小华，黄彦全，李晓玉，杜瑞明，沈金锁，郭红红(西南交通大学电气工程学院，成都610031)摘要：针对并联电容器补偿装置的电抗器在发生匝间短路时缺乏相应的保护，提出一种应用谐波电流比的电抗器匝间短路保护方法。当供电臂存在非线性负载时，通过计算电抗器发一～兰一生_～一=一匝薹间一～～短一～一路前一=～薹后一～基波一～一～电流与谐波电流大小，提出谐波电流比的定义，对比谐波电流比在电抗器匝问短路前后变化，进

2、而对电抗器有无发生匝间短路进行判断。利用Matlab／Simulink进行建模仿真，结果表明，基于谐波电流比的电抗器匝问短路保护能够对电抗器匝间短路故障做出正确判断。关键词：并联电容器补偿装置；电抗器；匝间短路；谐波；保护中图分类号：TP306．3文献标志码：A文章编号：1003—8930(2016)07一叭12一O5DOI：10．3969／j．issn．1003—8930．2016．07．021ProtectionofReactoronShuntCapacitanceCompensatorAgainstInter—turnFaultBasedonHarmonicCurrentRat

3、ioLIUXiaohua，HUANGYanquan，L1Xiaoyu，DURuiming，SHENJinsuo，GUOHonghong(SchoolofElectricalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)嘲舢一咖．叭⋯m_重．重在牵引供电系统中，部分机车为整流型电力机基于感抗比的匝问短路保护。这两种方法在负荷车，具有谐波含量高、功率因数低的特征，因此要求侧无谐波注入时故障特征明显，然而当负荷侧有谐在牵引变电所装设并联电容器补偿装置。(以下简波流人，电压比与感抗比的变化规律将难以确定。称并补装置)，

4、以提高系统的功率因数。该并补装本文提出了一种基于谐波电流比变化原理的电抗器置同时兼顾滤除高次谐波电流的功能，以降低注入匝问短路保护，运用Matlab／Simulink建立模型并进电力系统的谐波电流，达到提高供电电能质量的目行仿真，通过观测不同情况下并补支路谐波电流比的。并补装置由电容器和电抗器串联而成，其中电的变化情况，判断电抗器有无发生匝间短路。抗器能够抑制电容器组的合闸涌流，限制谐波对电1牵引变电所并补装置容器造成的危害，避免电容器装置对电网谐波的过度放大和谐振的发生】。在实际运行中，既有并补就电气化铁路而言，并联补偿可以安装在牵引装置在电抗器发生匝间短路时，缺乏应有的保护，变电

5、所的牵引母线上，也可以安装在牵引网的某一可能会造成并补装置谐波过电流，并在电抗器造成特定地点或机车上，前者称为牵引变电所的并联补局部过电流]。文献[8]利用电抗器匝间短路前后电偿，后者称为牵引网的并联补偿u“，本文主要讨论容器与电抗器电压比发生的变化，提出了基于电压前者，其典型接线示意如图1所示。比的并补装置电抗器匝间短路保护。文献[9】利用在牵引变电所中，并补装置通常兼顾滤波功能，电抗器发生短路时，其电感值的变化引起电抗器的用以滤除牵引负荷中的3、5、7次谐波电流。并补装感抗与电容器的容抗的比值变化，提出了并补装置置通常为单调谐滤波器u，主要由电容器和电抗器收稿日期：2015-03

6、—26；修回日期：2015—12—28第28卷刘小华等：应用谐波电流比的并联电容器补偿装置电抗器匝间短路保护·ll3·后，通过分流作用减小注人系统的谐波电流从而实现滤波。并补装置中，电抗器分为阻尼电抗器和调谐电抗器，前者的作用主要是限制电容器合闸涌流，后者则主要是抑制电力谐波，本文主要讨论后者。对于需要滤除3次及以上谐波电流的滤波器，采用电抗率为12％一13％或者6％+13％组合(混装)的电抗器，本文中采用电抗率为12％的电抗器。2保护原理并补装置正常运行时，流过并补装置的基波电流有效值基本上是一个固定值，如果牵引负荷存在谐波电流，部分谐波电流将流人并补支路。当发生图1牵引变电所并补

7、装置典型接线示意电抗器匝间短路时，电感电抗减小，并补支路阻Fig．1Typicalconnectiondiagramofshuntcapacitance抗发生变化，但系统电源量并未发生变化，这就导致compensatorinpowertractionsubstation流入并补支路的基波电流与谐波电流会发生变化，串联构成，谐振于需要滤除的谐波电流频率[13-15。为且谐波电流的变化量更为明显。电抗器发生匝间短路避免谐波电流放大和谐振的影响，工程应用上略微前