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）

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，通过计算电抗器发生匝间短路前后基波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间短路前后变化，进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间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

在牵引供电系统中，部分机车为整流型电力机车，具有谐波含量高、功率因数低的特征，因此要求在牵引变电所装设并联电容器补偿装置［1-3］（以下简称并补装置），以提高系统的功率因数。该并补装置同时兼顾滤除高次谐波电流的功能，以降低注入电力系统的谐波电流，达到提高供电电能质量的目的。并补装置由电容器和电抗器串联而成，其中电抗器能够抑制电容器组的合闸涌流，限制谐波对电容器造成的危害，避免电容器装置对电网谐波的过度放大和谐振的发生［4-5］。在实际运行中，既有并补装置在电抗器发生匝间短路时，缺乏应有的保护［6］，可能会造成并补装置谐波过电流，并在电抗器造成局部过电流［7］。……