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《空心并聯(lián)電抗器匝間短路故障電流及其過(guò)流保護(hù)系統(tǒng).pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第45卷第11期Vol.45No.112008年11月TRANSFORMERNovember2008空心并聯(lián)電抗器匝間短路故障電流及其過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)郭香福,孟波(北京電力設(shè)備廠,北京102401)摘要:介紹了干式空心電抗器的結(jié)構(gòu)、計(jì)算模型,給出了并聯(lián)電抗器匝間短路后阻抗的變化。關(guān)鍵詞:電抗器;繞組;短路;保護(hù)系統(tǒng)+中圖分類(lèi)號(hào):TM401.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1001-8425(2008)11-0020-03Inter-TurnShortCircuitFaultCurrentandOvercurrentProtectiveSystemofShuntReactorwithAirCor
2、eGUOXiang螄fu,MENGBo(BeijingPowerEquipmentGroup,Beijing102401,China)Abstract:Thestructureandcalculationmodelfordry-typereactorwithaircoreareintro-duced.Thechangeofimpedanceinshuntreactorafterinter-turnshortcircuitispresented.Keywords:Reactor;Winding;Shortcircuit;Protectivesystem(稱(chēng)為繞組層)的緊密并聯(lián)。各繞組層
3、承擔(dān)相同的電1引言壓,但根據(jù)繞組導(dǎo)線截面的大小和溫升均勻的原則目前,66kV及以下等級(jí)并聯(lián)電抗器的95%以分布不等的電流。因此,從電氣原理上,空心電抗器上為干式空心電抗器,它們?cè)谄胶饩W(wǎng)絡(luò)無(wú)功及維持是若干個(gè)并聯(lián)電感支路的組合,各支路間還有與自系統(tǒng)電壓穩(wěn)定方面發(fā)揮著重要的作用。但是干式空電感數(shù)量級(jí)相同的互感。心并聯(lián)電抗器,其繼電保護(hù)與故障后及時(shí)跳閘問(wèn)題根據(jù)這種繞組型式,對(duì)于含有N層繞組的干式一直是難以解決的問(wèn)題。雖然并聯(lián)電抗器裝有電流空心電抗器,以相電壓為基準(zhǔn)相量時(shí),各并聯(lián)支路的速斷保護(hù)和過(guò)流保護(hù),但從經(jīng)常出現(xiàn)的事故情況看,復(fù)電流Ii、復(fù)阻抗Zi,i以及互感電抗Zi,j之間的關(guān)系干式空心
4、并聯(lián)電抗器大多數(shù)繞組的內(nèi)部故障,都是滿(mǎn)足以下方程:在發(fā)現(xiàn)濃煙之后采取手動(dòng)操作,才將故障電抗器切ZI=U(1)除,而這時(shí)整臺(tái)電抗器已經(jīng)被燒得很?chē)?yán)重了。因此,其中,Z=[Zi,j]N×NT筆者從干式空心電抗器基本設(shè)計(jì)原理出發(fā),分析干I=[I1I2…IN]T式空心并聯(lián)電抗器出現(xiàn)匝間短路時(shí)阻抗以及工作電U=[$V##V"…##V!]N流的變化規(guī)律,同時(shí)探討了過(guò)流保護(hù)對(duì)繞組內(nèi)部故假定N層并聯(lián)繞組的第m層出現(xiàn)匝間短路,在障保護(hù)效果較差的具體原因,并提出相關(guān)建議。該短路故障尚未將第m層繞組融化開(kāi)斷以前,其電2干式空心電抗器的基本結(jié)構(gòu)與計(jì)算模型路模型如圖1所示。與正常情況的計(jì)算模型相比,除了第m層匝
5、數(shù)干式空心電抗器繞組采用多層圓筒式同軸繞組減少并分為拉開(kāi)一定間距的兩段串聯(lián)繞組外,電路并聯(lián)連接結(jié)構(gòu)。每層圓筒式繞組內(nèi)徑和外徑兩側(cè)由上還增加了一個(gè)由電阻RN+1和電感LN+1形成的閉合環(huán)氧樹(shù)脂和玻璃纖維包封,稱(chēng)為電抗器的一個(gè)繞組回路,此閉合回路通過(guò)互感Mi,N+1與其他各并聯(lián)電感包。每個(gè)繞組包內(nèi)部又是2層~5層同軸圓筒式繞組第11期郭香福、孟波:空心并聯(lián)電抗器匝間短路故障電流及其過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)21表1不同匝間短路條件下的阻抗變化量R1R2R3RmRNTable1Impedancesunderdifferentinter-turnVshortcircuitR完整短路環(huán)短路環(huán)故障層匝電抗器N
6、+1繞組包-層號(hào)匝數(shù)匝數(shù)位置數(shù)丟失量剩余阻IN+1/匝/匝/圈/%抗p.uLN+1L1L2L3Lm第8包-第1層368.5230~320.540.99I1I2I3ImINLN第5包-第3層393.21195~1960.250.996第1包-第1層492.16242~2481.220.99圖1干式空心電抗器分布電流計(jì)算模型第11包-第4層369.15183~1881.350.932Fig.1Calculationmodelofcurrentdistributionin第1包-第1層492.11912~19338.810.57dry-typereactorwithaircore68162
7、~23017.290.57第5包-第3層393.2支路發(fā)生聯(lián)系。方程中的未知數(shù)增加了復(fù)電流IN+1,91152~24323.140.5根據(jù)KVL定律,閉合回路方程如下:第1包-第1層492.12202~22244.710.5N第5包-第3層393.223579~31459.770.18(RN+1+jωLN+1)IN+1+ΣjωMi,N+1Ii=0(2)3632~36573.770.18i=1第1包-第1層492.14002~40281.280.11將式(2