[發(fā)明專利]變電站母線和電容器運(yùn)行電壓綜合測(cè)量裝置及其測(cè)量方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610067117.0
• 申請(qǐng)日: 2016-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN105467195A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 咸日常;榮慶玉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東匯能電氣有限公司
• 主分類號(hào): G01R19/00
• 分類號(hào): G01R19/00
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標(biāo)代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提供一種變電站母線和電容器運(yùn)行電壓綜合測(cè)量裝置及其測(cè)量方法，屬于電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置領(lǐng)域。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)及用戶變電站母線上安裝的電力電容器(組)，都串入了電抗器，運(yùn)行人員或監(jiān)控中心所能監(jiān)視的電壓只有母線電壓，而非電容器的實(shí)際運(yùn)行電壓；原因在于一般不在電力電容器(組)端部安裝電壓測(cè)量和監(jiān)視裝置。所以，在電力電容器(組)串入電抗器的回路中，監(jiān)視電力電容器是否超過額定電壓運(yùn)行就很不直觀，影響其安全可靠運(yùn)行。而若在電力電容器(組)端部加裝電壓檢測(cè)裝置，雖然對(duì)保障電力電容器(組)安全運(yùn)行極為有利，但需要增加電壓互感器、二次電纜、專門電壓測(cè)量裝置等一、二次設(shè)備，不僅增加無功補(bǔ)償成套裝置的造價(jià)，增加運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，也造成電力電容器(組)回路接線復(fù)雜，占用更多空間面積。

運(yùn)行中的不少變電站，曾發(fā)生過電力電容器(組)鼓肚、漏油、打保險(xiǎn)、甚至箱體爆炸等安全事故，各地對(duì)這類事故原因分析的共同之處，是電力電容器實(shí)際運(yùn)行電壓偏高和過電壓運(yùn)行，所以，必須高度重視串入電抗器后，電力電容器(組)運(yùn)行電壓升高問題，既要監(jiān)視母線電壓，也要監(jiān)視電力電容器組的實(shí)際運(yùn)行電壓。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種變電站母線和電容器運(yùn)行電壓綜合測(cè)量裝置及其測(cè)量方法，可有效檢測(cè)母線的電壓，同時(shí)設(shè)備成本低，并保證電力電容器的安全運(yùn)行。

本發(fā)明所述的變電站母線和電容器運(yùn)行電壓綜合測(cè)量裝置，包括電壓互感器，電壓互感器連接到電壓檢測(cè)單元，電壓檢測(cè)單元將檢測(cè)到的電壓數(shù)值通過電壓輸出單元輸出給可編程運(yùn)算電路，可編程運(yùn)算電路將實(shí)際運(yùn)行電壓值與電力電容器額定電壓值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果向電力電容器組發(fā)出跳閘命令或通過越限告警單元進(jìn)行告警。

所述的變電站母線和電容器運(yùn)行電壓綜合測(cè)量裝置，無需在電力電容器出線回路上裝設(shè)專用電壓互感器，利用獲取的母線電壓信息，通過邏輯運(yùn)算即可自動(dòng)獲取電力電容器(組)實(shí)際運(yùn)行電壓。可編程運(yùn)算電路根據(jù)電力電容器(組)實(shí)際運(yùn)行電壓值，自動(dòng)與電力電容器額定電壓值進(jìn)行比較，根據(jù)變電站現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程或相關(guān)規(guī)范、規(guī)程要求，發(fā)出告警信號(hào)或向電力電容器(組)出線斷路器發(fā)出“跳閘”指令。可編程運(yùn)算電路通過標(biāo)準(zhǔn)的通訊接口與變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)相聯(lián)，告警和控制的定值可自行整定。其具體的工作原理為：在無功補(bǔ)償裝置中，由于容抗電壓降和感抗電壓降方向相反，忽略電力電容器組電氣回路上的電阻電壓降，接入電抗器后電力電容器(組)的實(shí)際運(yùn)行電壓為無電抗器時(shí)的1/(1-k)倍，K為電抗率，也即變電站母線電壓的1/(1-k)倍。電力系統(tǒng)及用戶變電站的母線上皆裝有電壓互感器及其電壓測(cè)量裝置，在已知母線電壓U1和電抗率K的情況下，可根據(jù)公式U2＝U1/(1-K),實(shí)時(shí)計(jì)算，即可獲取電力電容器組的實(shí)際運(yùn)行電壓值U2，該值根據(jù)電站現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程與規(guī)范、規(guī)程的相關(guān)要求比較，可實(shí)現(xiàn)對(duì)無功補(bǔ)償裝置電壓測(cè)量和運(yùn)行控制。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的變電站母線和電容器運(yùn)行電壓綜合測(cè)量方法及其裝置所具有的有益效果是，無需在電力電容器出線回路上裝設(shè)專用電壓互感器，在已知母線電壓U2和電抗率K的情況下，通過可編程控制器根據(jù)公式U1＝U2/(1-K),實(shí)時(shí)計(jì)算，即可獲取電力電容器組的實(shí)際運(yùn)行電壓值U1，可將U1與其額定電壓U0進(jìn)行比較，若小于1.05倍，允許電力電容器長期運(yùn)行；若U1與U0比值大于1.1倍，發(fā)出“電力電容器運(yùn)行電壓高”報(bào)警信號(hào)，若該值保持每24小時(shí)內(nèi)超過8小時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行要求，可向電力電容器出線斷路器發(fā)出“跳閘”指令等；同時(shí)，可編程運(yùn)算電路通過設(shè)置電抗率值，以適應(yīng)不同變電站的無功補(bǔ)償裝置，通過比較U1與U0比值，以滿足不同控制策略的控制需求。變電站母線和電容器運(yùn)行電壓綜合測(cè)量方法及其裝置，實(shí)現(xiàn)了電力電容器(組)實(shí)際運(yùn)行電壓的測(cè)量和監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)了變電站母線電壓和電力電容器運(yùn)行電壓的一體化綜合測(cè)量，并可通過標(biāo)準(zhǔn)的通訊接口與變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)相聯(lián)絡(luò)，方便了變電站無功補(bǔ)償裝置的安全運(yùn)行控制，簡化了無功補(bǔ)償裝置接線，具備安全控制功能，提高了電力電容器組的智能化水平。

所述的變電站母線和電容器運(yùn)行電壓綜合測(cè)量裝置的測(cè)量方法，將電壓互感器連接到母線，其具體方法為：

(1)變電站母線和電容器運(yùn)行電壓綜合測(cè)量裝置啟動(dòng)后進(jìn)行預(yù)處理，首先進(jìn)行自檢，自檢錯(cuò)誤給出故障信號(hào)，自檢正常后，通過電壓互感器采集母線電壓信號(hào)U2；

(2)根據(jù)公式U1＝U2/(1-K),實(shí)時(shí)計(jì)算，獲取電力電容器(組)運(yùn)行電壓值U1；