[發(fā)明專利]基于介質(zhì)損耗因數(shù)的電力電容器運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710240368.9
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN106841822A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 咸日常;榮慶玉;逯遙
• 申請（專利權(quán)）人: 山東匯能電氣有限公司
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務(wù)所37223
• 代理人: 孫愛華

技術(shù)領(lǐng)域

基于介質(zhì)損耗因數(shù)的電力電容器運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測方法，屬于變電站設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

高壓電力電容器成套裝置是電力系統(tǒng)應(yīng)用最傳統(tǒng)、最廣泛和數(shù)量最多的無功補(bǔ)償設(shè)備，我國的無功補(bǔ)償設(shè)備容量近10億千乏，絕大部分是并聯(lián)電容器成套裝置，在有利于電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，能夠改善電能質(zhì)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(fā)揮了很好作用。電容無功補(bǔ)償設(shè)備的可用率成為電力生產(chǎn)管理的一項重要的技術(shù)指標(biāo)。

無功補(bǔ)償裝置在變電站單獨(dú)布置安裝，一般通過專用開關(guān)裝置并聯(lián)在變電站低壓母線上，根據(jù)電力變壓器的功率因數(shù)或母線電壓高低確定是否投入，由于其投入與否不直接造成用戶停電，而影響供電可靠性，普遍存在對電力電容器安全可靠運(yùn)行重視程度不夠的問題，從安裝、運(yùn)行、檢測、消缺、維護(hù)等存在諸多管理漏洞，運(yùn)行實際表明：電容器事故率居變電站所有設(shè)備之首，許多電力電容器成套裝置，形同虛設(shè)，由于各種原因甚至常年不能投入運(yùn)行，其作用未能得到發(fā)揮，影響了系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和電壓質(zhì)量。

介質(zhì)損耗是標(biāo)志電力電容器介質(zhì)基本性能和狀態(tài)的一項重要指標(biāo)，能夠反映制造工藝和原材料的優(yōu)劣以及安全運(yùn)行的狀態(tài)和水平，其中具體表現(xiàn)為：（1）電容器密封不良，存在滲漏油，空氣中的水分潮氣進(jìn)入電容器芯體內(nèi)部，電容元件絕緣降低。油位下降，甚至使電容器引線或元件上端漏出油面，電力電容器有功損耗增加，電容器運(yùn)行發(fā)熱。（2）電力電容器由于各種原因的過負(fù)載運(yùn)行，致使發(fā)熱量顯著增加，加快絕緣介質(zhì)老化，介質(zhì)中的泄漏電流增加。（3）電力電容器因高場強(qiáng)、高溫度的運(yùn)行條件，電力電容器絕緣老化加速、介質(zhì)擊穿放電，造成熱擊穿。（4）電力電容器的芯子存在其他絕緣缺陷，或殼體內(nèi)部有局部放電現(xiàn)。以上問題皆會導(dǎo)致電力電容器的介質(zhì)因數(shù)發(fā)生變化。

由上述可知，通過監(jiān)測電力電容器介質(zhì)損失因數(shù)的變化對其運(yùn)行狀態(tài)的判斷至關(guān)重要，在現(xiàn)有技術(shù)中，還沒有能夠?qū)﹄娏﹄娙萜鹘橘|(zhì)的損失因數(shù)進(jìn)行有效監(jiān)測的方法，因此很難通過介質(zhì)損耗因數(shù)對電力電容器的工作狀態(tài)進(jìn)行評價，所以很難獲得電力電容器在實際工作時的工作狀態(tài)，因此形成了較大的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種通過對電力電容器的介質(zhì)損耗因數(shù)的實時監(jiān)測實現(xiàn)了對電力電容器的工作狀態(tài)的監(jiān)測，保證了電力電容器以及高壓電力電容器成套裝置安全工作的基于介質(zhì)損耗因數(shù)的電力電容器運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：該基于介質(zhì)損耗因數(shù)的電力電容器運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測方法，其特征在于：設(shè)置有對高壓并聯(lián)電容器成套設(shè)備的電流參數(shù)和電壓參數(shù)進(jìn)行測量和處理的參數(shù)測量單元，具體包括如下步驟：

步驟1001，開始；

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

步驟1003，通過參數(shù)測量單元計算得到高壓并聯(lián)電容器成套設(shè)備中電力電容器的運(yùn)行電壓Uc；

步驟1004，通過參數(shù)測量單元得到高壓并聯(lián)電容器成套裝置出線開關(guān)柜電流互感器二次側(cè)的電流信號I；

步驟1005，分解高壓并聯(lián)電容器成套設(shè)備的電流信號I；

參數(shù)測量單元對高壓并聯(lián)電容器成套設(shè)備的電流信號I進(jìn)行傅里葉變換得到其中阻性電流分量Ir和容性電流分量Ic；

步驟1006，參數(shù)測量單元計算得到電力電容器的介質(zhì)損耗因數(shù)；

步驟1007，參數(shù)測量單元根據(jù)電力電容器的嚴(yán)重狀態(tài)判斷規(guī)則判斷電力電容器是否處于嚴(yán)重狀態(tài)，如果處于嚴(yán)重狀態(tài)，執(zhí)行步驟1008，如果未處于嚴(yán)重狀態(tài)，執(zhí)行步驟1009；

步驟1008，電力電容器處于嚴(yán)重狀態(tài)，參數(shù)測量單元向出線開關(guān)柜的斷路器發(fā)出跳閘指令；

步驟1009，參數(shù)測量單元根據(jù)電力電容器的異常狀態(tài)判斷規(guī)則判斷電力電容器是否處于異常狀態(tài)，如果處于異常狀態(tài)，執(zhí)行步驟1010，如果未處于異常狀態(tài)，執(zhí)行步驟1011；

步驟1010，參數(shù)測量單元對電抗器的狀態(tài)進(jìn)行報警；

步驟1011，電力電容器處于正常工作狀態(tài)，高壓電力電容器成套裝置繼續(xù)運(yùn)行。

優(yōu)選的，步驟1007中的嚴(yán)重狀態(tài)判斷規(guī)則為：參數(shù)測量單元將步驟1006中計算得到的介質(zhì)損耗因數(shù)與電力電容器的介質(zhì)損耗因數(shù)的規(guī)定值比較并得到其偏差率，如果偏差率大于10%則處于嚴(yán)重狀態(tài)。