一种并联电容器在线监测方法与流程

本发明涉及电气设备监测领域，特别是涉及一种并联电容器在线监测方法。

背景技术：

并联电容器是最重要的无功补偿设备之一，在电力系统中被广泛应用，目前绝大多数变电站都安装着并联电容器成套装置。

由于电容器内部结构复杂，加上运行环境、人为原因和设计等方面的问题，电容器故障频繁出现，电力系统的安全运行受到了极大的挑战。但却无法及时有效找到故障设备，而且定期预防性试验是在停电状态下进行的，非破坏性试验(绝缘特性试验)的试验电压远低于运行电压，因此不易发现缺陷。以至于，曾多次预试合格的电容器设备在运行中却发生起火、爆炸事故。同时，在日常工作中，对没有故障的设备也是“到期必修”，不但影响设备的正常运行，还会造成人力、物力和财力的大量浪费。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种并联电容器在线监测方法，在线准确监测并联电容器的实时运行状态，能够及时提供报警；提供实时监测的历史数据用于分析故障原因，方便运维人员重新调整并联电容器相关元件的参数，有针对性地避开某些频率谐波的影响，防止此类故障再次发生。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种并联电容器在线监测方法，它包括与三相母线连接的三相并联电容器成套装置；还包括数据采集模块、监控主机；所述三相并联电容器成套装置中每相的电容器的两端皆并联有放电线圈；所述三相母线的每相母线皆设置有电流互感器，数据采集模块与三相的放电线圈的二次侧分别并联、与三相的电流互感器的二次侧分别串联；数据采集模块与监控主机数据传输连接；具体监测方法如下：

一、在三相并联电容器成套装置初次启用时，监控主机通过数据采集模块分别采集每相的放电线圈的二次侧电压瞬时值、每相的电流互感器的二次侧电流瞬时值，通过转换计算得到三相的电容器各自对应的容抗值，即为容抗初始值；

二、按步骤一的容抗值获得的方法，在三相并联电容器成套装置运行状态时，监控主机实时采集相应的数据，得到三相的电容器各自对应的容抗运行值；并将电容器的实时的容抗运行值与该电容器的容抗初始值进行比对；

三、实时的容抗运行值相对于容抗初始值的偏差超过预先设定的阀值时，监控主机判定发生故障，发出报警信号，实现对并联电容器的在线监测。

进一步的，步骤一中容抗值的获得方法，具体为：

a、将采集的电压瞬时值和电流瞬时值通过a/d转换，转换成数字量，得到数字量的放电线圈的二次侧电压值和电流互感器的二次侧电流值；

b、将三个放电线圈的二次侧电压值经快速傅里叶变换分解成基波电压值和谐波电压值；将三个电流互感器的二次侧电流值快速傅里叶变换，分解成基波电流值和谐波电流值；

c、将放电线圈的二次侧基波电压值与该放电线圈的变比相乘，得到与放电线圈对应相的电容器的端电压值；将电流互感器的二次侧基波电流值与该电流互感器的变比相乘，得到与该电流互感器对应相的电容器的电流值；

d、用电容器的端电压值除以该电容器的电流值，得到该电容器的容抗值。

所述监控主机不间断的存储三相的电容器各自的端电压值、电流值和容抗值，还对应存储谐波电压值和谐波电流值，用于方便在发生故障后利用存储的数据分析故障原因。

进一步的，所述三相并联电容器成套装置的三相母线的每相上还分别设置有电压互感器；数据采集模块与三个电压互感器的二次侧分别并联，监控主机通过数据采集模块采集每相母线上的电压互感器的二次侧电压值，通过a/d转换，转换成数字量的电压互感器的二次侧电压值，经快速傅里叶变换，分解得到三个基波电压值和三个谐波电压值，并存储至监控主机中，用于方便在发生故障后辅助分析故障原因。

进一步的，所述数据采集模块放置于保护室，用于保护数据采集模块不受环境影响而损坏。

进一步的，所述监控主机与数据采集模块网线连接或远程连接。

本发明的优点：本发明的一种并联电容器在线监测方法，在线准确监测并联电容器的实时运行状态，能够及时提供报警，无需定期检修，提高并联电容器的使用效率，减少运维单位的工作量，降低运维成本；提供实时监测的历史数据用于分析故障原因，方便运维人员重新调整并联电容器相关元件的参数，有针对性地避开某些频率谐波的影响，防止此类故障再次发生。

附图说明

图1为实施例的一种并联电容器在线监测方法的示意图。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。

实施例

如图1所示，本实施例提供了一种并联电容器在线监测方法，它包括与三相母线连接的三相并联电容器成套装置1；还包括数据采集模块6、监控主机7；所述三相并联电容器成套装置1中每相的电容器2的两端皆并联有放电线圈3；所述三相母线的每相母线皆设置有电流互感器5，数据采集模块6与三相的放电线圈3的二次侧分别并联、与三相的电流互感器5的二次侧分别串联；数据采集模块6与监控主机7数据传输连接；具体监测方法如下：一、在三相并联电容器成套装置1初次启用时，监控主机7通过数据采集模块6分别采集每相的放电线圈3的二次侧电压瞬时值、每相的电流互感器5的二次侧电流瞬时值，通过转换计算得到三相的电容器2各自对应的容抗值，即为容抗初始值；二、按步骤一的容抗值获得的方法，在三相并联电容器成套装置1运行状态时，监控主机7实时采集相应的数据，得到三相的电容器2各自对应的容抗运行值；并将电容器2的实时的容抗运行值与该电容器2的容抗初始值进行比对；三、实时的容抗运行值相对于容抗初始值的偏差超过预先设定的阀值时，监控主机7判定发生故障，发出报警信号，实现对并联电容器的在线监测。

本实施例的一种并联电容器在线监测方法中，步骤一中容抗值的获得方法，具体为：a、将采集的电压瞬时值和电流瞬时值通过a/d转换，转换成数字量，得到数字量的放电线圈3的二次侧电压值和电流互感器5的二次侧电流值；b、将三个放电线圈3的二次侧电压值经快速傅里叶变换分解成基波电压值和谐波电压值；将三个电流互感器5的二次侧电流值快速傅里叶变换，分解成基波电流值和谐波电流值；c、将放电线圈3的二次侧基波电压值与该放电线圈的变比相乘，得到与放电线圈3对应相的电容器的端电压值；将电流互感器5的二次侧基波电流值与该电流互感器的变比相乘，得到与该电流互感器5对应相的电容器的电流值；d、用电容器的端电压值除以该电容器的电流值，得到该电容器的容抗值。

本实施例的一种并联电容器在线监测方法中，所述监控主机7不间断的存储三相的电容器各自的端电压值、电流值和容抗值，还对应存储谐波电压值和谐波电流值，用于方便在发生故障后利用存储的数据分析故障原因。

本实施例的一种并联电容器在线监测方法中，所述三相并联电容器成套装置1的三相母线的每相上还分别设置有电压互感器4；数据采集模块6与三个电压互感器4的二次侧分别并联，监控主机7通过数据采集模块6采集每相母线上的电压互感器4的二次侧电压值，通过a/d转换，转换成数字量的电压互感器4的二次侧电压值，经快速傅里叶变换，分解得到三个基波电压值和三个谐波电压值，并存储至监控主机7中，用于方便在发生故障后辅助分析故障原因。

本实施例的一种并联电容器在线监测方法中，所述数据采集模块6放置于保护室8，用于保护数据采集模块6不受环境影响而损坏。

本实施例的一种并联电容器在线监测方法中，所述监控主机7与数据采集模块6网线连接或远程连接。

本实施例的一种并联电容器在线监测方法，在线准确监测并联电容器的实时运行状态，能够及时提供报警，无需定期检修，提高并联电容器的使用效率，减少运维单位的工作量，降低运维成本；提供实时监测的历史数据用于分析故障原因，方便运维人员重新调整并联电容器相关元件的参数，有针对性地避开某些频率谐波的影响，防止此类故障再次发生。

上述实施例不应以任何方式限制本发明，凡采用等同替换或等效转换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。