靜態阻塞濾波器的電抗器匝間故障及其保護的分析

張琦雪，黃海晏，陳 祥，李華忠，王 凱，王 光，陳 俊，陳曉明

（南京南瑞繼保電氣有限公司，江蘇 南京 211102）

0 引言

理論分析及工程應用均表明汽輪發電機組經過電容補償的線路長距離輸電時，存在次同步諧振或振蕩（SSR/SSO，下文均用 SSR）及扭振風險［1-2］。美國Navajo電廠、我國內蒙古大唐托克托電廠為了有效抑制SSR及扭振，在主變壓器高壓側裝設了靜態阻塞濾波器 SBF（Static Blocking Filter）。

文獻［3-5］首次提到了Navajo電廠的SBF應用情況，并論述了相應的SSR及扭振保護。文獻［6］綜述了次同步振蕩保護及抑制。針對大唐托克托電廠的情況，文獻［7-13］從串補輸送方案、SBF中心頻率偏移的影響、SBF引起自勵磁、異步自激保護、SSR及扭振保護、SBF保護二次回路設計等多方面進行了比較充分的討論。

SBF是有效抑制SSR及扭振的關鍵一次設備，但是由于其在國內外應用很少，所以針對SBF的保護功能配置、保護原理的分析討論非常有限。文獻［14-15］針對SBF中關鍵的LC失諧保護進行了分析并提出了改進方法，但尚無文獻針對SBF對各種內部電抗器、電容器故障的影響進行論述。

因此，本文嘗試對SBF中電抗器的匝間故障進行分析，并對現場發生的電抗器匝間故障案例進行計算。筆者希望通過這些分析和計算，對深入理解SBF故障特征、SBF保護系統設計及應用的改進提供幫助。

1 SBF

SBF是電抗器、電容器通過串并聯組成的無源濾波器，它串接在主變壓器高壓繞組中性點側，其中0階電路為一個電抗器，1—3階電路為LC并聯電路，用于抑制特定的次同步頻率振蕩。三相SBF電路如圖1所示［14-15］，圖中 B、C 相 SBF 結構同 A 相 SBF。……