CN114400630A - 一种可控电抗器备用相运行方式下的保护方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种可控电抗器备用相运行方式下的保护方法及系统，应用于可控电抗器保护装置，包括以下步骤：采集二次电流、二次电压；采集三个备用相X硬压板位置状态开关量；当开关量为0时，投入三相磁平衡差动保护和匝间保护，控制绕组自产零流保护作为控制系统后备保护投入；当开关量为1时，退出备用相X磁平衡差动保护，同时退出备用相X差流越限告警及TA断线告警，投入非备用相X的磁平衡差动保护；判断是否存在备用相投入压板异常，如果是则告警；控制绕组外接零序过电流保护作为控制系统接地故障的快速保护，投入主电抗器后备保护和中性点电抗器后备保护，如果有保护动作则出口跳闸。

Description

一种可控电抗器备用相运行方式下的保护方法及系统

技术领域

本发明属于继电保护技术领域，具体地，涉及一种可控电抗器备用相运行方式下的保护方法及系统。

背景技术

对于超、特高压工程，由于固定高压并联电抗器的容量无法调节，在系统潮流变化大时难以及时有效控制电压，在一定程度上限制了线路的输送能力。为减少损耗、平衡无功、控制电压，需要采用可根据输电负荷自动调节容量的可控高压并联电抗器。超、特高电压等级的分级式可控高抗本体为三相分体结构，使得某一相因故退出运行时可采用固定高抗(无控制绕组)作为备用相替代工作成为可能，此时一次设备按照满容量的方式运行。超、特高电压可控电抗器在备用相运行方式时，传统的保护方案已经不再适应，存在保护不正确动作风险，这就要求可控高抗保护装置功能达到兼顾正常运行工况和备用相投入工况的适应性，各种故障均有主保护和后备保护来反映。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种可控电抗器备用相运行方式下的保护方法及系统。

本发明采用如下的技术方案。

一种可控电抗器备用相运行方式下的保护方法，应用于可控电抗器保护装置，其中，可控电抗器的副边故障主保护采用磁平衡差动保护，主电抗器匝间故障主保护采用匝间保护，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，采集主电抗器侧首端和末端二次电流、控制绕组侧二次电流和主电抗器首端二次电压；

步骤2，采集三个备用相X硬压板位置状态开关量，当开关量为0时，执行步骤3；当开关量为1时，执行步骤4；

步骤3，投入三相磁平衡差动保护，匝间保护出口经过T1延时后闭合旁路断路器，控制绕组自产零流保护作为控制系统后备保护投入，执行步骤6；

步骤4，退出备用相X磁平衡差动保护，同时退出备用相X差流越限告警及TA断线告警，投入非备用相X的磁平衡差动保护，匝间保护出口经T1延时后断开高压侧断路器；

步骤5，根据控制绕组电流和压板信号判断是否存在备用相投入压板异常，如果是则告警；

步骤6，投入控制绕组外接零序过电流保护作为控制系统接地故障的快速保护，投入主电抗器后备保护和中性点电抗器后备保护，如果有保护动作则出口跳闸。

优选地，匝间保护设置两个延时：T1延时和T2延时；

其中，备用相X未投入时，匝间保护出口经过T1延时后闭合旁路断路器；存在匝间故障，匝间保护出口经过T2延时后作断开高压侧断路器；

备用相X投入后，匝间保护出口经T1延时后断开高压侧断路器，若存在匝间故障，匝间保护出口经T2延时后作用于补断开高压侧断路器。

磁平衡差动保护采用差动速断和比率制动；

比率制动采用三段折线特性算法确定制动判据。

当发生TA断线且选择TA断线闭锁差动时，如果磁平衡差流大于1.2倍差动基准侧额定电流，开放磁平衡差动保护；

其中，磁平衡差流为电抗器原、副边的首端电流之差。

优选地，匝间保护T1延时≤0.1s；T2延时的取值范围是0.1s～30s。

当满足以下任一判据时，则判断备用投入压板异常，并发出告警：

1)检测到“备用相X投入”压板同时投入两个或三个后，可控高抗保护装置经过第一延时后给出“备用投入压板异常”告警信号；

2)检测到任一“备用相X投入”压板投入，同时X相控制绕组有电流后，可控高抗保护装置经过第一延时后给出“备用投入压板异常”告警信号。

优选地，第一延时的取值范围是3～7s。

主电抗器后备保护包括：主电抗过电流保护、主电抗零序过流保护、主电抗过负荷保护。

中性点电抗器后备保护包括：中性点电抗器过电流保护、中性点电抗器过负荷保护。

一种可控电抗器备用相运行方式下的保护系统，包括以下模块：

数据采集模块，用于采集二次电流、二次电压和备用相X开关量；

正常运行控制模块，用于控制正常运行相别执行保护动作；

保护配置切换模块，用于在备用相X投入后，退出备用相X磁平衡差动保护，退出X相差流越限告警及TA断线告警，开放非备用相X的磁平衡差动保护；

压板异常判别模块，用于采集压板状态信息并判别“备用相X投入”压板状态是否与预设工况相符。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明可以兼顾正常运行工况和备用相投入工况，能够使各种故障均有主保护和后备保护来灵敏反映，并确保区外故障时保护的可靠性。

附图说明

图1为本发明的一种可控电抗器备用相运行方式下的保护方法流程图；

图2为磁平衡差动保护的原理图；

图3为控制绕组零序过流保护的原理图；

图中标记为：

TA、TA0、TA1、TA2 为电流互感器；

K50、K75、K100 为旁路断路器。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。

如图1所示的本发明提供的一种可控电抗器备用相运行方式下的保护方法，并根据运行方式实现不同保护配置的切换，应用于可控电抗器保护装置，其中，可控电抗器的副边故障主保护采用磁平衡差动保护，主电抗器匝间故障主保护采用匝间保护包括以下内容：

步骤1，采集主电抗器侧首端和末端二次电流、控制绕组侧二次电流和主电抗器首端二次电压；

步骤2，采集三个备用相X硬压板位置状态开关量，当开关量为0时，执行步骤3；当开关量为1时，执行步骤4；

步骤3，投入三相磁平衡差动保护，匝间保护出口经过T1延时后闭合旁路断路器，控制绕组自产零流保护作为控制系统后备保护投入，执行步骤6；

步骤4，退出备用相X磁平衡差动保护，同时退出备用相X差流越限告警及TA断线告警，投入非备用相X的磁平衡差动保护，匝间保护出口经T1延时后断开高压侧断路器；

具体地，备用相X表示备用A相、备用B相或者备用C相中的任意一种，在可控高抗保护装置设置“备用A相投入”、“备用B相投入”、“备用C相投入”三个开关量输入，当备用X相开关量为1时，表示“备用X相投入”压板投入。匝间保护设置两个延时：T1延时和T2延时；其中，备用相X未投入时，匝间保护出口经过T1延时后闭合旁路断路器；存在匝间故障，匝间保护出口经过T2延时后作断开高压侧断路器；备用相X投入后，匝间保护出口经T1延时后断开高压侧断路器，若存在匝间故障，匝间保护出口经T2延时后作用于补断开高压侧断路器。匝间保护T1延时≤0.1s；T2延时的取值范围是0.1s～30s。

步骤5，根据控制绕组电流和压板信号判断是否存在备用相投入压板异常，如果是则告警；

当满足以下任一判据时，则判断备用投入压板异常，并发出告警：

1)检测到“备用相X投入”压板同时投入两个或三个后，可控高抗保护装置经过第一延时后给出“备用投入压板异常”告警信号；

2)检测到任一“备用相X投入”压板投入，同时X相控制绕组有电流后，可控高抗保护装置经过第一延时后给出“备用投入压板异常”告警信号。

第一延时的取值范围是3～7s，在实施例1和实施例2中第一延时优选为5s。

步骤6，投入控制绕组外接零序过电流保护作为控制系统接地故障的快速保护，投入主电抗器后备保护和中性点电抗器后备保护，如果有保护动作则出口跳闸。

具体地，正常运行工况，即没有备用相投入的运行方式，“备用A相投入”、“备用B相投入”、“备用C相投入”三个压板均处于退出状态，装置三相差动速断和比率磁平衡差动保护正常起作用，保护功能状态中“磁平衡差动速断有效”、“磁平衡差动保护有效”置有效“1”。

在可控高抗本体切换容量操作过程中，虽然三相调整策略相同，但由于控制回路的不完全同步产生的各相不平衡的电气量特征和匝间保护比较相似，为防止切换容量操作引起匝间保护误跳高压侧断路器，匝间保护设有两个时限：T1时限和T2时限，匝间保护出口T1时限作用于合旁路断路器，T2时限作用于跳开高压侧断路器。T1时限保护出口一般优先作用于合旁路断路器，此时可控高抗切至满容量运行；如果真的存在匝间故障，故障量仍然存在，经T2时限出口一般作用于跳开高压侧断路器。

投入控制绕组自产零流保护作为控制系统后备保护。

备用X相磁平衡差动保护退出，同时退出X相差流越限告警及TA断线告警，开放非备用X相的磁平衡差动保护，匝间保护出口T1时限作用于跳开高压侧断路器，匝间保护出口T2时限作用于补跳高压侧断路器；

具体地，设置磁平衡差动保护作为高压交流可控型并联电抗器故障主保护的方案，该方案取高压交流可控型并联电抗器原、副边的首端电流构成可以保护整个电抗器本体的磁平衡差动保护。磁平衡差动保护的原理图如图2，该保护由差动速断和比率制动特性组成，其中比率制动采用三段折线特性，并具有完善的空投检测、电流互感器(下文中简称TA)直流饱和检测、TA异常检测功能。大型的电抗器通常为单相式，故对每相采用上述的差动特性。当任一相满足动作方程式时，磁平衡差动速断或比率磁平衡差动保护动作。三段式比率磁平衡差动保护经TA饱和闭锁和TA断线闭锁。其中TA饱和闭锁固定投入，TA断线是否闭锁磁平衡差动保护由用户通过控制位选择。当发生TA断线且选择TA断线闭锁差动时，如果磁平衡差流(电抗器原、副边的首端电流之差)大于1.2倍额定电流，开放磁平衡差动保护。当“备用X相投入”压板投入时，装置自动将X相差动速断和比率磁平衡差动保护退出，同时退出X相差流越限告警及TA断线告警，其他相的磁平衡差动保护仍然正常起作用，不会受到影响,其保护动作的执行与三相均为可控高抗时一致，因此保护功能状态中“磁平衡差动速断有效”、“磁平衡差动保护有效”置有效“1”。保护采用主电抗器末端自产零序电流、电抗器安装处的自产零序电压组成的零序功率方向继电器，并容错复判各相关电气量。为了消除非全相运行期间无关零流对匝间保护灵敏度的影响，辅以相阻抗判据。三相均为可控高抗的正常运行工况，在可控高抗本体切换容量操作过程中，虽然三相调整策略相同，但由于控制回路的不完全同步产生的各相不平衡的电气量特征和匝间保护比较相似，为防止切换容量操作时三相不一致，引起匝间保护误跳高压侧断路器，匝间保护设有两个时限：保护出口经过T1延时后一般优先作用于合旁路断路器，此时可控高抗切至满容量运行；如果真的存在匝间故障，故障量仍然存在，经T2延时出口一般作用于跳开高压侧断路器。当“备用X相投入”压板投入时，备用相高抗为满载运行，另外两个非备用相可控高抗也处在满容量运行工况，匝间保护出口经过T1延时作用于跳开高压侧断路器，T2延时出口可视作补跳，作用于跳开高压侧断路器。

控制绕组零序过流保护的原理图如图3，控制绕组自产零序过电流保护也可称为零压闭锁零流保护，作为高抗内部故障的后备保护，侧重于其它保护灵敏度不够的控制绕组、负载电抗器故障。分析表明，当高抗内部故障时高抗首端的零序电压很小，但区外不对称故障时高抗首端的零序电压较大。因此，为使保护具有选择性，当高抗首端零压大于整定值时闭锁保护。为避免PT断线时保护失去选择性，当PT断线或三相无压时也闭锁该保护。当任一“备用X相投入”压板投入时，该备用相为固定高抗没有控制绕组，控制绕组自产零流只计算另外两相可控高抗的控制绕组电流，正常运行时自产零流即为控制绕组相电流，因此装置自动将控制绕组自产零流保护退出，保护功能状态中“控制绕组自产零序过流有效”置无效“0”。

判断是否存在备用投入压板异常，如果是则告警；

具体地，可控高抗备用相运行工况只考虑某一相由固定高抗替换可控高抗运行，所以装置检测“备用X相投入”压板状态和预设工况不符时认为是备用投入压板异常需要告警：

备用投入压板异常判据1：检测到“备用X相投入”压板同时投入两个或三个后，装置延时5s给出“备用投入压板异常”告警信号；

备用投入压板异常判据2：检测到任一“备用X相投入”压板投入，同时X相控制绕组有电流后，装置延时5s给出“备用投入压板异常”告警信号。

控制绕组外接零序过电流保护作为控制系统接地故障的快速保护，主电抗器后备保护动作和中性点电抗器后备保护动作，保护出口跳闸。

控制绕组外接零序过电流保护作为整个控制系统接地故障的快速保护。本保护具有天然的选择性，可反应控制绕组内部、负载电抗器内部以及控制绕组端子到控制系统电缆的接地故障，而在区外不对称故障以及其它不对称异常运行工况下可靠不动作。本保护对于区内小匝比的接地故障仍有很高的灵敏度。当任一“备用X相投入”压板投入时，由于副边控制绕组没有接地故障时外接零序TA不会有零流流过，所以此保护仍能可靠不动作，因此在备用相运行工况下此保护仍能作为整个控制系统接地故障的快速保护。

主电抗器后备保护包括：主电抗过电流保护、主电抗零序过流保护、主电抗过负荷保护；中性点电抗器后备保护包括：中性点电抗器过电流保护、中性点电抗器过负荷保护。与常规高抗保护配置相同。

本发明的目的是提供一种兼顾正常运行工况和备用相投入工况的可控并联电抗器的保护方法，能够使各种故障均有主保护和后备保护来反映。

实施例1：正常运行工况，即没有备用相投入的运行方式

S1，采集主电抗器侧首端和末端二次电流、控制绕组侧二次电流和主电抗器首端二次电压；

S2，采集三个备用相X硬压板位置状态开关量，当开关量为0，即正常运行工况，没有备用相投入的运行方式，考虑便于运行操作，可控高抗保护装置设置“备用A相投入”、“备用B相投入”、“备用C相投入”三个开关量输入(称为压板)。

由于此实施例为没有备用相投入的正常运行方式，“备用A相投入”、“备用B相投入”、“备用C相投入”三个压板均处于退出状态。

S3，本体保护装置设置高压交流可控型并联电抗器磁平衡差动保护作为副边故障主保护的方案，该方案取高压交流可控型并联电抗器原、副边的首端电流构成可以保护整个电抗器本体的磁平衡差动保护。该保护由差动速断和比率制动特性组成，其中比率制动采用三段折线特性，并具有完善的空投检测、电流互感器(下文中简称TA)直流饱和检测、TA异常检测功能。大型的电抗器通常为单相式，故对每相采用上述的差动特性。当任一相满足式动作方程时，磁平衡差动速断或比率磁平衡差动保护动作。三段式比率磁平衡差动保护经TA饱和闭锁和TA断线闭锁。其中TA饱和闭锁固定投入，TA断线是否闭锁磁平衡差动保护由用户通过控制位选择。当发生TA断线且选择TA断线闭锁差动时，如果差流大于1.2倍额定差动基准侧电流，开放磁平衡差动保护。

由于“备用A相投入”、“备用B相投入”、“备用C相投入”压板均为退出状态，可控高抗处于正常运行工况，如图1中所示虚线部分均存在，装置三相差动速断和比率磁平衡差动保护正常起作用,保护功能状态中“磁平衡差动速断有效”、“磁平衡差动保护有效”置有效“1”。

S4，保护采用主电抗器末端自产零序电流、电抗器安装处的自产零序电压组成的零序功率方向继电器，并容错复判各相关电气量。为了消除非全相运行期间无关零流对匝间保护灵敏度的影响，辅以阻抗判据。在可控高抗本体切换容量操作过程中，虽然三相调整策略相同，但由于控制回路的不完全同步产生的各相不平衡的电气量特征和匝间保护比较相似，为防止切换容量操作引起匝间保护误跳高压侧断路器，匝间保护设有两个时限：保护出口经过T1延时后一般优先作用于合旁路断路器，此时可控高抗切至满容量运行；如果真的存在匝间故障，故障量仍然存在，经T2延时出口一般作用于跳开高压侧断路器。

由于“备用A相投入”、“备用B相投入”、“备用C相投入”压板均为退出状态，可控高抗处于正常运行工况，匝间保护出口经过T1延时作用于合旁路断路器，经过T2延时后作用于跳开高压侧断路器。

控制绕组自产零序过电流保护也可称为零压闭锁零流保护，作为高抗内部故障的后备保护，侧重于其它保护灵敏度不够的控制绕组、负载电抗器故障。分析表明，当高抗内部故障时高抗首端的零序电压很小，但区外不对称故障时高抗首端的零序电压较大。因此，为使保护具有选择性，当高抗首端零压大于整定值时闭锁保护。为避免PT断线时保护失去选择性，当PT断线或三相无压时也闭锁该保护。

由于“备用A相投入”、“备用B相投入”、“备用C相投入”压板均为退出状态，可控高抗处于正常运行工况，如图2中所示虚线部分均存在，控制绕组自产零流计算三相可控高抗的控制绕组电流，因此控制绕组自产零流保护正常起作用，保护功能状态中“控制绕组自产零序过流有效”置有效“1”。

控制绕组外接零序过电流保护作为整个控制系统接地故障的快速保护。本保护具有天然的选择性，可反应控制绕组内部、负载电抗器内部以及控制绕组端子到控制系统电缆的接地故障，而在区外不对称故障以及其它不对称异常运行工况下可靠不动作。本保护对于区内小匝比的接地故障仍有很高的灵敏度。

由于“备用A相投入”、“备用B相投入”、“备用C相投入”压板均为退出状态，可控高抗处于正常运行工况，控制绕组外接零流保护作为整个控制系统接地故障的快速保护。

可控高抗处于正常运行工况，备用投入压板异常检测逻辑不执行。

实施例2：备用相投入工况，即“备用X相投入”压板投入

S1，采集主电抗器侧首端和末端二次电流、控制绕组侧二次电流和主电抗器首端二次电压；

S2，采集三个备用相X硬压板位置状态开关量，当开关量为1，即非正常运行工况，备用相投入的运行方式，考虑便于运行操作，可控高抗保护装置设置“备用A相投入”、“备用B相投入”、“备用C相投入”三个开关量输入(称为压板)。

由于此实施例为备用相投入的正常运行方式，“备用A相投入”、“备用B相投入”、“备用C相投入”三个压板均处于投入状态。

S3、本体保护装置设置高压交流可控型并联电抗器磁平衡差动保护作为副边故障主保护的方案，该方案取高压交流可控型并联电抗器原、副边的首端电流构成可以保护整个电抗器本体的此平衡差动保护。该保护由差动速断和比率制动特性组成，其中比率制动采用三段折线特性，并具有完善的空投检测、电流互感器(下文中简称TA)直流饱和检测、TA异常检测功能。大型的电抗器通常为单相式，故对每相采用上述的差动特性。当任一相满足式动作方程时，磁平衡差动速断或比率磁平衡差动保护动作。三段式比率磁平衡差动保护经TA饱和闭锁和TA断线闭锁。其中TA饱和闭锁固定投入，TA断线是否闭锁磁平衡差动保护由用户通过控制位选择。当发生TA断线且选择TA断线闭锁差动时，如果差流大于1.2倍差动基准侧额定电流，开放磁平衡差动保护。

由于“备用X相投入”压板投入，可控高抗处于备用相投入运行工况，如图1中所示虚线部分均不存在，装置自动将X相差动速断和比率磁平衡差动保护退出，同时退出X相差流越限告警及TA断线告警，其他(非X)相的磁平衡差动保护仍然起作用,保护功能状态中“磁平衡差动速断有效”、“磁平衡差动保护有效”置有效“1”。

S4，保护采用主电抗器末端自产零序电流、电抗器安装处的自产零序电压组成的零序功率方向继电器，并容错复判各相关电气量。为了消除非全相运行期间无关零流对匝间保护灵敏度的影响，辅以阻抗判据。在可控高抗本体切换容量操作过程中，虽然三相调整策略相同，但由于控制回路的不完全同步产生的各相不平衡的电气量特征和匝间保护比较相似，为防止切换容量操作引起匝间保护误跳高压侧断路器，匝间保护设有两个时限：保护出口(T1)一般优先作用于合旁路断路器，此时可控高抗切至满容量运行；如果真的存在匝间故障，故障量任然存在，经T2延时出口一般作用于跳开高压侧断路器。

由于“备用X相投入”压板投入，可控高抗处于备用相投入运行工况，满容量运行，匝间保护出口(T1)作用于跳开高压侧断路器，T2延时出口可视作补跳作用于跳开高压侧断路器。

S5，控制绕组自产零序过电流保护也可称为零压闭锁零流保护，作为高抗内部故障的后备保护，侧重于其它保护灵敏度不够的控制绕组、负载电抗器故障。分析表明，当高抗内部故障时高抗首端的零序电压很小，但区外不对称故障时高抗首端的零序电压较大。因此，为使保护具有选择性，当高抗首端零压大于整定值时闭锁保护。为避免PT断线时保护失去选择性，当PT断线或三相无压时也闭锁该保护。

由于“备用X相投入”压板投入，可控高抗处于备用相投入运行工况，如图2中所示虚线部分均不存在，备用X相为固定高抗没有控制绕组，控制绕组自产零流只计算另外两相可控高抗的控制绕组电流，正常运行时自产零流即为控制绕组相电流，因此装置自动将控制绕组自产零流保护退出，保护功能状态中“控制绕组自产零序过流有效”置无效“0”。

S6，控制绕组外接零序过电流保护作为整个控制系统接地故障的快速保护。本保护具有天然的选择性，可反应控制绕组内部、负载电抗器内部以及控制绕组端子到控制系统电缆的接地故障，而在区外不对称故障以及其它不对称异常运行工况下可靠不动作。本保护对于区内小匝比的接地故障仍有很高的灵敏度。

由于“备用X相投入”压板投入，可控高抗处于备用相投入运行工况，由于副边控制绕组没有接地故障时外接零序TA不会有零流流过，所以此保护仍能可靠不动作，因此在备用相运行工况下此保护仍能作为整个控制系统接地故障的快速保护。

由于“备用X相投入”压板投入，可控高抗处于备用相投入运行工况，只考虑某一相由固定高抗替换可控高抗运行，所以装置检测“备用X相投入”压板状态和预设工况不符时认为是备用投入压板异常需要告警：

1)检测到“备用X相投入”压板同时投入两个或三个后装置延时5s给出“备用投入压板异常”告警信号；

2)检测到任一“备用X相投入”压板投入同时X相控制绕组有电流后装置延时5s给出“备用投入压板异常”告警信号。

本发明还提供一种可控电抗器备用相运行方式下的保护系统，包括以下模块：

数据采集模块，用于采集二次电流、二次电压和备用相X开关量；

正常运行控制模块，用于控制正常运行相别执行保护动作；

保护配置切换模块，用于在备用相X投入后，退出备用相X磁平衡差动保护，退出X相差流越限告警及TA断线告警，开放非备用相X的磁平衡差动保护；

压板异常判别模块，用于采集压板状态信息并判别“备用相X投入”压板状态是否与预设工况相符。

本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可控电抗器备用相运行方式下的保护方法，应用于可控电抗器保护装置，其中，可控电抗器的副边故障主保护采用磁平衡差动保护，匝间故障主保护采用匝间保护，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，采集主电抗器侧首端和末端二次电流、控制绕组侧二次电流和主电抗器首端二次电压；

步骤2，采集三个备用相X硬压板位置状态开关量，当开关量为0时，执行步骤3；当开关量为1时，执行步骤4；

步骤3，投入三相磁平衡差动保护，匝间保护出口经过T1延时后闭合旁路断路器，控制绕组自产零流保护作为控制系统后备保护投入，执行步骤6；

步骤4，退出备用相X磁平衡差动保护，同时退出备用相X差流越限告警及TA断线告警，投入非备用相X的磁平衡差动保护，匝间保护出口经T1延时后断开高压侧断路器；

步骤5，根据控制绕组电流和压板信号判断是否存在备用相投入压板异常，如果是则告警；

步骤6，投入控制绕组外接零序过电流保护作为控制系统接地故障的快速保护，投入主电抗器后备保护和中性点电抗器后备保护，如果有保护动作则出口跳闸。

2.根据权利要求1所述的一种可控电抗器备用相运行方式下的保护方法，其特征在于，

所述匝间保护设置两个延时：T1延时和T2延时；

其中，备用相X未投入时，匝间保护出口经过T1延时后闭合旁路断路器；存在匝间故障，匝间保护出口经过T2延时后作断开高压侧断路器；

备用相X投入后，匝间保护出口经T1延时后断开高压侧断路器，若存在匝间故障，匝间保护出口经T2延时后作用于补断开高压侧断路器。

3.根据权利要求1所述的一种可控电抗器备用相运行方式下的保护方法，其特征在于，

磁平衡差动保护采用差动速断和比率制动；

所述比率制动采用三段折线特性算法确定制动判据。

4.根据权利要求3所述的一种可控电抗器备用相运行方式下的保护方法，其特征在于，

当发生TA断线且选择TA断线闭锁差动时，如果磁平衡差流大于1.2倍差动基准侧额定电流，开放磁平衡差动保护；

其中，磁平衡差流为电抗器原、副边的首端电流之差。

5.根据权利要求1所述的一种可控电抗器备用相运行方式下的保护方法，其特征在于，

所述匝间保护T1延时≤0.1s；T2延时的取值范围是0.1s～30s。

6.根据权利要求1所述的一种可控电抗器备用相运行方式下的保护方法，其特征在于，

当满足以下任一判据时，则判断备用投入压板异常，并发出告警：

1)检测到“备用相X投入”压板同时投入两个或三个后，可控高抗保护装置经过第一延时后给出“备用投入压板异常”告警信号；

2)检测到任一“备用相X投入”压板投入，同时X相控制绕组有电流后，可控高抗保护装置经过第一延时后给出“备用投入压板异常”告警信号。

7.根据权利要求6所述的一种可控电抗器备用相运行方式下的保护方法，其特征在于，

所述第一延时的取值范围是3～7s。

8.根据权利要求1所述的一种可控电抗器备用相运行方式下的保护方法，其特征在于，

主电抗器后备保护包括：主电抗过电流保护、主电抗零序过流保护、主电抗过负荷保护。

9.根据权利要求1所述的一种可控电抗器备用相运行方式下的保护方法，其特征在于，

中性点电抗器后备保护包括：中性点电抗器过电流保护、中性点电抗器过负荷保护。

10.基于权利要求1至9中任一项所述的可控电抗器备用相运行方式下的保护方法的一种可控电抗器备用相运行方式下的保护系统，其特征在于，包括以下模块：

数据采集模块，用于采集二次电流、二次电压和备用相X开关量；

正常运行控制模块，用于控制正常运行相别执行保护动作；

保护配置切换模块，用于在备用相X投入后，退出备用相X磁平衡差动保护，退出X相差流越限告警及TA断线告警，开放非备用相X的磁平衡差动保护；

压板异常判别模块，用于采集压板状态信息并判别“备用相X投入”压板状态是否与预设工况相符。

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