《并联干式电抗器及电容器故障要素在线辨识技术研究与应用》

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该项目属于电力设备的在线监测领域,针对并联干式空心电抗器及电容器开展研究。并联电容器和干式空心电抗器在电网中广泛应用,然而设备的高故障率给电网的安全、可靠、经济运行带来了不小影响。电容器的故障主因是谐振,干式空心电抗器的故障主因是匝间绝缘缺陷。该项目立项时,对这两类设备故障的辨识以仿真分析和离线试验为主,存在不能在线反映故障时状态、会造成停电损失及检修风险的缺点。该项目以提升设备故障要素在线分析水平、提高设备运行可靠性为目标,解决了并联干式空心电抗器的建模、瞬态故障特征提取、频谱特征在线辨识,以及并联电容器的投切过程监测、谐波阻抗计算、在线谐振预警等技术难题,创造性地实现了基于工频合闸的干式空心电抗器匝间故障特征在线监测和基于电能质量监测系统的在线谐振预警,具有事前预警、分析准确、不停电的技术优点,显著提升了并联干式空心电抗器匝间绝缘特性和电容器谐振运行监测与分析水平。项目形成了多项创新性理论及技术发明成果:首次提出了基于集总参数电路的干式电抗器故障瞬态特征提取方法和基于分布参数多导体模型的频谱特征在线提取方法,研制匝间故障记录分析装置,实现了基于工频合闸的干式空心电抗器匝间故障特征在线监测;首次提出了基于电能质量在线监测的电容器谐振预警技术,为有效提高电容器的运行监测与谐振预警水平提供了强有力的工具;针对云南电网4次谐波谐振引起电容器故障的现象,提出了当含有4次背景谐波时应选择6.5%串抗率的配置方法。利用项目研究成果发现并解决了220kV南湖变1#电容器组的群爆问题,同时,项目的研究成果为电网的电容器运行监测与分析提供了解决方案,具有广阔的推广应用前景。项目申请发明专利5项(已授权2项);申请并授权实用新型专利2项。发表学术论文7篇,其中EI检索2篇。

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