[發明專利]高壓電力電容器成套裝置中電抗器運行狀態監測方法

在審

• 申請號: 201710240044.5
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN106841883A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 榮慶玉;咸日常;逯遙
• 申請（專利權）人: 山東匯能電氣有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/12;G01R31/02
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務所37223
• 代理人: 孫愛華

技術領域

高壓電力電容器成套裝置中電抗器運行狀態監測方法，屬于變電站設備在線監測技術領域。

背景技術

高壓電力電容器成套裝置是電力系統應用最傳統、最廣泛和數量最多的無功補償設備，我國的無功補償設備容量近10億千乏，絕大部分是并聯電容器成套裝置，在有利于電力系統安全穩定運行，能夠改善電能質量，降低電能損耗、增加輸配線路及電力變壓器的傳輸容量等方面發揮了很好作用。電容無功補償設備的可用率成為電力生產管理的一項重要的技術指標。

高壓電力電容器成套裝置一般單獨并聯在變電站低壓負載母線上，由于其投入與否不直接造成用戶停電，因此在現有技術中普遍存在對高壓電力電容器成套裝置是否安全可靠運行重視程度不夠的問題，從設計安裝、運行檢測、消缺維護等方面諸多管理漏洞，運行實際表明：電力電容器成套裝置事故率高居變電站所有設備之首，許多電力電容器成套裝置，形同虛設，由于各種原因甚至常年不能投入運行，使其作用未能得到發揮，嚴重影響了電網經濟運行和電壓質量。由于電容器兩端的電壓不能突變，在進線開關柜內的斷路器動作將電力電容器投入電網的瞬間，會產生高頻率和高幅值的暫態電流，也即涌流。高頻率、高幅值的涌流對電容器、斷路器觸頭和電力電容器成套裝置的其他設備將會造成損壞。另外，高次諧波通過電容器回路時，由于容抗與頻率成反比，諧波會被放大，嚴重時產生諧振現象，造成電力電容器發熱而燒毀。

為了降低裝置投入時的合閘涌流，改善電網電壓波形，抑制電網高次諧波對電容器的危害，在電力電容器成套裝置的并聯電容器回路中，需要串入一定電抗百分率的電抗器，電抗器的電抗值或電抗率是標志電力電容器成套裝置基本性能和狀態的一項重要指標，能夠反映電抗器本身制造工藝和原材料的優劣，能夠反映其安全運行的狀態和水平，但其在運行中也存在不少問題，如繞組絕緣擊穿導致匝間短路引起保護跳閘甚至燒毀電抗器。因此對于電抗器的運行狀態的監測尤為重要，而現有技術中，對電抗器進行測試時，需要斷電測量，有電抗器在斷電后未處于工作狀態，因此所得到的測量結果可靠性較差，因此大大的增加了故障發生的隱患。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種對電抗器實現在線監測，避免了現有技術中斷電檢測時可靠性較差的缺陷，大大提高了電抗器以及高壓電力電容器成套裝置工作安全性的高壓電力電容器成套裝置中電抗器運行狀態監測方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：該高壓電力電容器成套裝置中電抗器運行狀態監測方法，其特征在于：設置有用于對高壓電力電容器成套裝置中電抗器的電流參數和電壓參數進行測量和處理的參數測量單元，包括如下步驟：

步驟1001，開始進行高壓電力電容器成套裝置中電抗器運行狀態監測方法；

步驟1002，通過參數測量單元獲得高壓并聯電容器成套設備所在變電站母線電壓互感器的二次側電壓信號U；

步驟1003，通過參數測量單元計算得到高壓并聯電容器成套設備中串聯電抗器的運行電壓U1；

步驟1004，通過參數測量單元得到高壓并聯電容器成套裝置出線開關柜電流互感器二次側的電流信號I；

步驟1005，通過參數測量單元計算得到電抗器的感抗和電抗率；

步驟1006，將步驟1005中得到的電抗器的感抗和電抗率與電抗器感抗和電抗率的額定值進行比較，計算得到電抗器感抗和電抗率的變化率；

步驟1007，參數測量單元根據嚴重狀態判定規則判斷高壓并聯電容器成套設備是否處于嚴重狀態，如果處于嚴重狀態，執行步驟1008，如果未處于嚴重狀態，執行步驟1009；

步驟1008，參數測量單元向出線開關柜的斷路器發出跳閘指令；

步驟1009，參數測量單元根據異常狀態判定規則判斷高壓并聯電容器成套設備是否處于異常狀態，如果處于異常狀態，執行步驟1010，如果未處于異常狀態，執行步驟1011；

步驟1010，參數測量單元對電抗器的狀態進行報警；

步驟1011，電抗器處于正常工作狀態，高壓電力電容器成套裝置繼續運行。

優選的，步驟1007中所述的嚴重狀態判定規則為：電抗器的感抗或電抗率的變化率是否大于10%，如果電抗器的感抗或者電抗率大于10%，則電抗器的工作狀態處于嚴重狀態。

優選的，步驟1009中所述的異常狀態判定規則為：額定電抗率大于等于4.5%的電抗器的電抗率或感抗的偏差是否介于0~5%之間或額定電抗率小于等于1%的電抗器電抗率或感抗的偏差是否介于0~10%。