专利名称：一种磁控式并联电抗器励磁绕组套管闪络检测方法及电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种继电保护检测方法及电路，特别是关于一种磁控式并联电抗 器励磁绕组套管闪络检测方法及电路。
技术背景在超高压、特高压电网中，可控电抗器可有效解决限制过电压和无功补偿之 间的矛盾，是超高压、特高压电网不可缺少的技术手段，具有广阔的应用前景。 磁控式并联电抗器通过改变直流励磁电流的大小，改变铁心的磁饱和程度，从而 可连续平稳快速调整其电抗值，因而具有非常优越的控制性能。但由于磁控式并联电抗器属于高阻抗变压器型，短路阻抗很大(可以设计达到或接近100%)，且励磁绕组短路情况属于磁控式并联电抗器的工况之一，在励磁绕组套管因过电压 发生对地闪络、绝缘损坏的情况下，不易通过常规手段检测到故障，因而无法有 效地对电抗器提供可靠的保护，成为磁控式并联电抗器推广应用的一个难题。 发明内容针对上述问题，本发明的目的是提出一种用于磁控式并联电抗器励磁绕组套 管闪络检测方法及电流。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案 一种磁控式并联电抗器励磁绕 组套管闪络检测方法，其包括以下步骤1)在磁控式并联电抗器过电压保护回路 中点接地处安装电流传感元件；2)当所述电流传感元件没有检测到电流时，判断 为正常；3)当所述电流传感元件检测到电流时，判断为励磁绕组套管发生了对地 闪络故障。所述步骤1)中的过电压保护回路是指在并联连接在三相桥式全控整流器和 MCSR励磁绕组之间的串联连接的直流母线接触器支路、串联连接的晶闸管控制吸 收电阻支路和串联连接的氧化锌避雷器支路；所述回路中点是指直流母线接触器、 晶闸管控制吸收电阻和氧化锌避雷器的中间连接点。所述电流传感元件为电流互感器、分流器和霍耳传感器中的一种。 一种实现上述方法的磁控式并联电抗器励磁绕组套管闪络检测电路，其特征 在于在由串联连接的直流母线接触器支路、串联连接的晶闸管控制吸收电阻支 路和串联连接的氧化锌避雷器支路组成的回路中，将所述三个支路并联连接在三 相桥式全控整流器和MCSR励磁绕组之间，且将直流母线接触器、晶闸管控制吸收电阻和氧化锌避雷器的中点相连后接地，在所述接地处连接一电流传感元件。 所述电流传感元件为电流互感器、分流器和霍耳传感器中的一种。 本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点由于本发明利用了电路并 联支路内阻抗的不同，通过两接地点构成回路，巧妙地提取故障特征，无论在励 磁绕组套管任何地方发生闪络，都可以在过电压保护回路中点接地处检测到故障 电流，解决了磁控式并联电抗器励磁绕组套管对地闪络检测的问题，而且配置简 单，且接地处绝缘水平要求低，检测成本低，对磁控式并联电抗器励磁绕组的保 护乃至磁控式并联电抗器产业化发展有重大意义。
图1是磁控式并联电抗器的一次电气接线示意2是本发明对地闪络检测的原理示意图具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。如图1所示，磁控式并联电抗器铁心结构特殊，为单相四柱式结构，每个心 柱上同轴绕有一次绕组(即网侧绕组)和二次绕组(即励磁绕组)；磁控式并联电 抗器接线方式特殊，网侧绕组采用星形连接方式接入电网，励磁绕组每个分支三 角形连接后，两个开口三角反并联，然后再与直流励磁支路相连。如图1所示， LA1、 LB1、 LC1、 LA2、 LB2、 Lc2分别为每个单相电抗器的网侧分支绕组，Lal、 Lbl、 Lcl、La2、 Lb2、 U2分别为每个单相电抗器的励磁分支绕组，Bal、 Bbl、 Bcl和Ba2、 Bb2、 Bc2分别为并联在励磁绕组上的三相旁路断路器，ZD为三相可控硅整流器，Ln为中性 点小电抗。网侧绕组采用星形联结方式接入电网，中性点经小电抗器接地。励磁 绕组为三角形联结，两个开口三角反并联后与直流励磁支路相连。磁控式并联电 抗器的励磁绕组套管为励磁绕组引线从油箱内穿过油箱盖的绝缘保护套管，是可 控并联电抗器的载流元件，起到固定可控并联电抗器励磁绕组引线、并使引线对 地绝缘的作用。由于磁控式并联电抗器铁心结构和接线方式的特殊性，因此它的保护配置也 比较特殊。如图2所示，过电压保护回路主要包括串联连接的直流母线接触器支 路、串联连接的晶闸管控制吸收电阻支路和串联连接的氧化锌避雷器支路，三个 支路并联连接，并且并联在三相桥式全控整流器和MCSR励磁绕组之间。直流母线 接触器、晶闸管控制吸收电阻和氧化锌避雷器(M0V)的中间连接点A、 B、 C相连 后接地，在接地处设置有一个电流传感元件。励磁绕组套管处在没有发生对地闪络时，整个励磁支路仅在过电压保护回路中点处一点接地，该处因不构成回路不存在接地电流。当励磁绕组套管任何一处 (以图2中D处为例)发生对地闪络故障前，D处的电位不为地电位。当闪络发生 时，过电压保护回路晶闸管导通，闪络点D与过电压保护回路中点接地处构成回 路，必然在保护回路中点接地处产生电流。通过对接地电流的检测，即可实现对 磁控式并联电抗器励磁绕组套管对地闪络故障的判别。因此基于上述原理，本发 明的磁控式并联电抗器励磁绕组套管对地闪络检测方法包括以下步骤1) 在磁控式并联电抗器过电压保护回路中点接地处安装电流传感元件，电流 传感元件可以是电流互感器CT，也可以是分流器或霍耳传感器等。2) 当没有发生对地闪络时，整个励磁支路仅在过电压保护回路中点处一点接地，该处因不构成回路不存在接地电流，电流传感元件检测不到电流，故判断为 正常。3) 当对地闪络发生时，过电压保护回路晶闸管导通，闪络点与过电压保护回路中点接地处构成回路，必然在过电压保护回路中点接地处产生电流，电流传感 元件检测到电流，故判断为励磁绕组套管发生对地闪络故障。无论在励磁绕组套管任何地方发生闪络，都可以通过电流传感元件在过电压 保护回路中点接地处检测到故障电流，因而配置简单，且该处绝缘水平要求低， 检测成本低。
权利要求
1. 一种磁控式并联电抗器励磁绕组套管闪络检测方法，其包括以下步骤1)在磁控式并联电抗器过电压保护回路中点接地处安装电流传感元件；2)当所述电流传感元件没有检测到电流时，判断为正常；3)当所述电流传感元件检测到电流时，判断为励磁绕组套管发生了对地闪络故障。
2、 如权利要求l所述一种磁控式并联电抗器励磁绕组套管闪络检测方法，其特征在于所述步骤1)中的过电压保护回路是指在并联连接在三相桥式全控整流器和MCSR励磁绕组之间的串联连接的直流母线接触器支路、串联连接的晶闸管控 制吸收电阻支路和串联连接的氧化锌避雷器支路；所述回路中点是指直流母线接 触器、晶闸管控制吸收电阻和氧化锌避雷器的中间连接点。
3、 如权利要求1或2所述一种磁控式并联电抗器励磁绕组套管闪络检测方法， 其特征在于所述电流传感元件为电流互感器、分流器和霍耳传感器中的一种。
4、 一种实现如权利要求1 3所述方法的磁控式并联电抗器励磁绕组套管闪 络检测电路，其特征在于在由串联连接的直流母线接触器支路、串联连接的晶 闸管控制吸收电阻支路和串联连接的氧化锌避雷器支路组成的过电压保护回路 中，将所述三个支路并联连接在三相桥式全控整流器和MCSR励磁绕组之间，且将 直流母线接触器、晶闸管控制吸收电阻和氧化锌避雷器的中点相连后接地，在所 述接地处连接一电流传感元件。
5、 如权利要求4上述的一种磁控式并联电抗器励磁绕组套管闪络检测电路， 其特征在于所述电流传感元件为电流互感器、分流器和霍耳传感器中的一种。
全文摘要
本发明涉及一种磁控式并联电抗器励磁绕组套管闪络检测方法及电路，本发明方法包括以下步骤1)在磁控式并联电抗器过电压保护回路中点接地处安装电流传感元件；2)当所述电流传感元件没有检测到电流时，判断为正常；3)当所述电流传感元件检测到电流时，判断为励磁绕组套管发生了对地闪络故障。无论在励磁绕组套管任何地方发生闪络，都可通过电流传感元件在过电压保护回路中点接地处检测到故障电流，因而配置简单，且该处绝缘水平要求低，检测成本低，对磁控式并联电抗器的产业化发展有重大意义。
文档编号H02H7/00GK101272049SQ20081010571
公开日2008年9月24日 申请日期2008年4月30日 优先权日2008年4月30日
发明者于坤山, 轩 王, 贾跟卯, 邓占锋, 晰 雷 申请人:中国电力科学研究院