[發明專利]不平衡度矢量測試儀及其調整H橋電容器組平衡的方法

有效

• 申請號: 201010165472.4
• 申請日: 2010-05-07
• 公開（公告）號: CN101846701A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 甄威;劉明忠;姜振超;翟敏
• 申請（專利權）人: 四川電力試驗研究院
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R31/00
• 代理公司: 成都立信專利事務所有限公司 51100
• 代理人: 馮忠亮

技術領域：

本發明與H橋電容器組的不平衡調整的儀器和方法有關。

背景技術：

為實現電網無功平衡并濾除直流換流站生成的特征諧波，500kV直流換流站需配置多組大容量無功補償電容器和交流濾波器。大容量無功補償電容器和交流濾波器由超過100只的單體電容器串、并聯組成。為避免電容器局部故障對其它電容器造成破壞，需設置高靈敏度的保護裝置，當電容器組發生局部故障時，快速將故障電容器組從電網斷開。

為實現靈敏、可靠的保護，一般將電力電容器組連接為“H”橋接線方式，“H”橋接線電容器組的典型連接方式見圖1。圖1中，144只電容器元件串、并聯組成“H”橋，“H”橋由4個橋“臂”和連接4個臂的中性線組成。圖中，流過電容器組的電流矢量記為Ic，流過“H”橋中性線的電流稱為“不平衡電流矢量”，“不平衡電流矢量”記為“Ibph”，規定兩個電流矢量的正方向如圖1所示。

當“H”橋4個臂參數完全相等時，可以使流過“H”橋中性線的不平衡電流矢量幅值為零。當部分電容器發生故障時，電容器組的平衡被破壞，使“H”橋中性線流過因故障產生的不平衡電流，動作于“‘H’橋不平衡電流”的保護裝置可以根據不平衡電流幅值變化檢測出故障，并快速切除故障。根據不平衡電流保護原理，為使基于“‘H’橋不平衡電流”原理的保護具有高靈敏度，需要盡量減小無故障條件下的不平衡電流幅值，為此，需使無故障條件下“H”橋4個臂的電容量盡量相等。

在實際應用中，每只電容器的電容量不可能完全相等，“H”橋4個臂的電容值也不會完全相同。為使“不平衡電流保護”靈敏、可靠，需要將“電容器組固有不平衡電流”限制在一定范圍內，這個限制值稱為“不平衡電流報警定值Ibj”。根據規定，當無故障“H”橋電容器組的不平衡電流超過0.5×Ibj時，必須對“H”橋平衡進行調整。

受電容器制造工藝和組裝技術限制，安裝在500kV直流換流站的電容器組會出現“電容器組固有不平衡電流”超出允許范圍的情況。對不平衡電流超過標準的電容器組，需對部分電容器元件的電氣連接位置進行調整，以便使電容器組的不平衡電流滿足使用要求。

由于組成“H”橋的電容器組由超過100只的單體電容器元件組成，而所需做的調整工作又十分精細，所以“H”橋平衡調整工作是一項十分困難的工作，既使對有經驗的工程師，也是一個足夠復雜的問題。有時，這項工作可能需要幾天甚至更長的時間才能完成。對輸送容量達到300萬千瓦的換流站而言，延長“H”橋平衡調整時間可能意味著巨大的經濟損失。

目前，還沒有可用于幫助技術人員確定“H”橋電容器組不平衡調整方案的儀器。

在工程中，當需要調整“H”橋電容器組不平衡時，一般用下述試探的方法通過檢查不平衡電流大小完成電容器組不平衡調整：

1)外加400V-1000V工頻電壓，用微安表檢查流過“H”橋中性線的不平衡電流數值。

2)用電容表測量每只電容器電容量。

3)在不同橋臂找出具有“正偏差”和“負偏差”的電容器元件。并將部分電容器元件的安裝位置進行交換。

4)再次施加400V-1000V工頻電壓，用微安表檢查流過“H”橋中性線不平衡電流幅值的變化，判斷不平衡調整方向是否正確，不平衡電流大小是否滿足設計要求。當不平衡電流數值滿足要求時，停止調整工作。不滿足要求時，進行“5)”的工作。

5)重復步驟“3)、4)”，直至不平衡電流滿足要求。

上述方法可以稱之為“試探調整法”。其核心是根據不平衡電流幅值大小，用試探的方法檢查電容器組調整平衡結果。由于“H”橋電容器元件數量多，可供選擇的組合極多，難以確定調整方案。這種方法的主要缺點是調整前無法確定調整方向是否正確，可能出現調整后不平衡電流反而增大的情況，工作效率低。

發明內容：

本發明的目的是提供一種操作方便，測試效率高的不平衡度矢量測試儀和高效調整H橋電容器組平衡的方法。

本發明是這樣實現的：