专利名称：电容器装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及功率因数改善等的电力用电容器装置。
技术背景功率因数改善等的电力用电容器设备中的电容器异常检测方式，大致有机械检测方式和 电气检测方式。机械检测方式有检测收容电容器的盒箱膨胀的方式、检测内部压力的方式等。 另，电气检测方式有开放三角形方式、电压差动检测方式、中性点电压检测方式、2重中性 点间检测方式、过电流检测方式等。图3至图5是表示使用电气检测方式的电容器的异常检测装置的例子的概略构成的图。 图3是表示通过三相形式的过电压检测方式，图4是表示通过单相形式的过电压检测方式， 图5是表示通过不平衡形式的过电流检测方式。另，各图中表示的例子是关于电容器单台的 例子，以下将各图表示的例子简单进行说明。各图中，C、 Cl、 C2表示电容器的集合体(以下称"电容器")。如图3所示的，电容器C 分别插入三相三线式电力系统的R相、S相、T相，各电容器C的端部相互连接(中性点)。 各电容器C的两端连接放电绕组DC，各放电绕组DC的二次绕组串连连接于过电压继电器。 此时在任一个电容器C的内部发生短路，则发生过电压，其电压以过电压继电器检测。如图4所示的，分别插入三相三线式电力系统的R相、S相、T相的电容器C1和C2， 将图3所示的电容器C串连地等容量分割的各部分分别示出，各电容器Cl和C2的两端分别 连接放电绕组DC，各相上放电绕组DC的二次绕组极性反转串连连接而连接于过电压继电器。 此时，电容器C1和C2的任一个的内部一发生短路，则发生过电压，将其电压用过电压继电 气检测。如图5所示的，分别插入三相三线式电力系统的R相、S相、T相的电容器CI和C2， 将图3所示的电容器C串连地等容量分割的各部分分别示出，各相的电容器Cl的相互连接 点(中性点)和各相的电容器C2的相互的连接点(中性点)连接的连接线上插入变流器CT 连接过电流继电器。此时，各相的电容器C1和C2的任一个的内部发生短路时，则中性点间 流过不平衡电流，将其电流用过电流继电器检测。3实用新型内容 要解决的技术问题机械式的电容器中，电容器的电介质变为全薄膜构成以来，内部压力的上升变小。为此， 现有的电容器的异常检测方式存在检测感度低的问题。另，电气检测方式的电容器可提高感 度，但特别是将多个电容器单台并列连接的情况下，存在下面的问题。即，开放三角形或电 压差动方式，需要连接三相三线式电力系统的电容器的端子电压检测用的电压变量器，及需 引出连接三相三线式电力系统的电容器的中性点，套管等较多，结构复杂，成本增高。2重中性检测方式，需并列连接的三相三线式电力系统上连接的电容器的每一个上引出 中性点端子，同样套管等较多，结构复杂，不能适用市售产品，成本增加。过电流检测方式，电容器单台的并列连接数目越多，故障时的过电流倍数就变小，存在 检测感度不高的问题。技术方案本实用新型的电容器的异常检测装置具有，具备连接三相三线式电力系统各相的电容器 的电容器单台、安装在电容器和三相三线式电力系统的各相间的变流器、并列连接变流器输 入其输出的过电流继电器。且，构成为三相三线式电力系统中将电容器单台多个并列连接的同时，三相部分的变流 器分别分配给并列连接的电容器单台。通过本实用新型的上述特征，全部电容器在正常时流过各变流器的电流，因同一值分别 具有120。的相位差，变流器的二次侧的合成值为零A (安培)。任一个电容器单台的电容器 上发生故障时，则三相间不平衡电流流过故障的电容器单台。故障的电容器单台流过的电流 的各相合计值为零A (安培)，但不同电容器单台间的合计值不为零A (安培)在过电流继电 器上流过电流。继电器通过稳定此电流的检测可检测出故障。另，例如，变流器，电容器单台在2台并列时， 一个电容器单台的电容器分配给三相内 的R相和S相上，将剩余l台电容器单台的电容器分配给T相安装。另，例如，电容器单台 3台并列时，变流器在各电容器单台上分配成R相、S相、T相安装。都是变流器以3台构成 数目少即可，安装在电容器和三相三线式电力系统的各相间。有益效果并列连接的电容器单台的输入部的各自不同相上安装变流器的构造，可将电容器单台的 套管数变少，使结构简单的同时，通过最小限度的变流器可高感度地检测异常，可获得降低 成本的电容器装置。
图1是本实用新型的电容器设备的电容器异常检测装置中在三相三线式电力系统将电容 器单台2台并列连接时的电路说明图。图2是本实用新型的电容器设备的电容器异常检测装置中在三相三线式电力系统将电容 器单台3台并列连接时的电路说明图。图3是电容器设备中电容器异常检测装置的一个例子的构成图。图4是电容器设备中电容器异常检测装置的一个例子的构成图。图5是电容器设备中电容器异常检测装置的一个例子的构成图。
具体实施方式
就本实用新型的电容器设备中电容器异常检测装置的例子，参照图1和图2进行说明。 图是三相三线式电力系统的R相、S相、T相中将电容器单台(l个电容器箱中收容的电容 器群)2台并列连接时的电容器异常检测装置的电路说明图。图2是三相三线式电力系统的R 相、S相、T相中将电容器单台3台并列连接时的电容器异常检测装置的电路说明图。(1)三相三线式电力系统的R相、S相、T相中将电容器单台2台并列连接时的电容器 异常检测装置，如图1所示的， 一个电容器单台SCA在R相和S相上，剩余1台的电容器 单台SCB在T相安装变流器CT，各变流器CT的二次绕组(一次是电容器单台的输入线) 并列连接连接于过电流继电器1而构成。此时，变流器CT为三相部分的3台，电容器单台 SCA和电容器单台SCB上分别分配在不同的相上安装。这样构成的电容器的异常检测装置，在正常时，流过各变流器CT的电流在同一值分别 具有120°的相位差，故变流器CT的二次侧的合成值为零A(安培)。任一个电容器单台SCA、 SCB的电容器C1、 C2上发生故障时，例如，连接电容器单台SCA的R相的电容器内部的一 部分上发生短路等(图1的箭头表示的电容器C1)故障时，则在三相间不平衡电流流过电容 器单台SCA。此时，发生故障的电容器单台SCA上流过的电流的各相的合计值为零A (安培)。但， 电容器单台SCB间的合计值不为零A (安培)，过电流继电器上流过电流，可检测出故障。以下就电容器单台SCA、 SCB的各相上流过的电流和正常时、故障时的电流，使用算式 进行说明。另，式中I和V为矢量，在式中省略。另，A和B分别表示电容器单台SCA、 SCB。 R、 S、 T分别表示三相三线式电力系统的R相、S相、T相。电容器单台SCA的各相电流 IRA=U—(YRA+a2YSA+aYTA) / (YRA + YSA + YTA))VRYRA ISA={a2— (YRA+a2YSA+aYTA) / (YRA+YSA + YTA)) VRYSA ITA={a—(YRA+a2YSA+aYTA) / (YRA + YSA + YTA)}VRYTA电容器单台SCB的各相电流-I RB= { 1 — (YRB+a 2Y S B+a YT B) / ( Y R B + Y S B + Y T B )} V R Y R B ISB-{a2— (YRB+a2YSB+aYTB) / (YRB + YSB + YTB))VRYSB ITB={a—(YRB+a2YSB+aYTB) / (YRB + YSB + YTB)}VRYTB但，a =—1 / 2 + j / 2 、 a 2 = —1 / 2 — j / 2 、VR=aVS = a2VT (相电压)仅电容器单台SCA的三相合计值 I AT= I RA+ I SA+ I TA=0一方面，过电流继电器l的输入电流为电容器单台SCA的R相、S相和电容器单台SCB 的T相的合计值，故，流过过电流继电器l的电流IT:IT=IRA+ISA+ITB=—ITA+ITB (但，IRA+ISA=—ITA)正常时，绝对值I R A =绝对值I R B =绝对值I S A =绝对值I S B -绝对值I T A -绝对 值I T B，故，I T= 0 。故障时，如图1所示的，电容器单台SCA的电容器Cl发生短路故障时为下述。 YRA=2、 0 (p. u) YSA = YTA=1、 0 (p. u) Y R B = Y S B = Y T B = 1 、 0 (p. u )、 VR=1、 0 (p. u) ITB=a=—l/2+j V^~" / 2 I T A = — 0 、 7 5 + j / 2艮卩，I T =一 I T A+ I T B = 0 、 25 (p. u)电容器单台SCA的额定电流为l、 0 〔p. u),故继电器的调整值对于其中一个电容器单 台SCB的额定电流25。/。的冗余而言，取一个较低值即可，这样，与测定两个电容器单台的合 计电流相比具有更高的灵敏度。(2)三相三线式电力系统的R相、S相、T相上将电容器单台3台并列连接时的电容器 的异常检测装置，如图2所示的，第1台的电容器单台SCA在R相，第2台的电容器单台 SCB在S相，第3台的电容器单台SCC在T相安装变流器CT，各变流器CT的二次绕组并 列连接连接过电流继电器1而构成。此时，变流器CT为三相部分的3台，电容器单台SCA 和电容器单台SCB和电容器单台SCC分别分配安装于不同的相。这样构成的电容器的异常检测装置，与前述的2台时同样任一个电容器单台SCA、 SCB、 SCC的电容器Cl、还有C2发生故障时，例如，电容器单台SCA的R相上连接的电容器的内部的一部分上发生短路等(图2的箭头表示的电容器CO故障时，故障的电容器单台SCA 上流过的电流的各相的合计值为零A (安培)。但，和其他的电容器单台间的合计值不为零， 在过电流继电器1上流过电流，可检测故障。以下与上述2台时同样，就电容器单台SCA、 SCB、 SCC的各相上流过的电流和正常时、 故障时的电流使用算式进行说明。另，式中C表示电容器单台SCC，其他记号与上述相同。电容器单台SCA的各相电流 IRA= U— (YRA+a2YSA+aYTA) / (YRA + YSA + YTA)) VRYRA I S A= " 2— (Y R A+a 2 Y S A+a Y T A) / ( Y R A + Y S A + Y T A )) V R Y S A I T A= { a — (YRA+a 2Y S A+a YT A) / ( Y R A + Y S A + Y T A )} V R Y T A电容器单台SCB的各相电流 I RB= U — (YRB+a 2Y S B+a YT B) / ( Y R B + Y S B + Y T B )} V R Y R B I S B= { a 2— ( Y R B+a 2 Y S B + a Y T B) / ( Y R B + Y S B + Y T B )) V R Y S B ITB = {a — (YRB+a2YSB+aYTB) / (YRB + YSB + YTB)} VRYTB电容器单台SCC的各相电流 I RC= ( 1 — (YRC+a 2YS C+a YTC) / ( Y R C + Y S C + Y T C )} V R Y R C I S C= " 2— ( YRC +a 2 Y S C + a YT C) / ( Y R C + Y S C + Y T C )} V R Y S C I TC= { a — ( YRC+a 2YSC +aYTC) / ( YRC + YS C + YTC )} V R Y T C过电流继电器1的输入电流为电容器单台SCA的R相和电容器单台SCB的S相和电容 器单台SCC的T相的合计值，故，流过过电流继电器1的电流IT-I T=I RA+I S B+I T C正常时，因下述算式成立，电流IT二O。 绝对值I R A =绝对值I R B =绝对值I R C =绝又寸值I S A =绝对值I S B =绝对值I S C = 绝对值I T A =绝对值I T B =绝对值I T C故障时，如图2所示的，电容器单台SCA的电容器Cl发生短路故障时为下述。Y RA= 2 、 0 ( p. u)Y R B = Y S B = Y T B = Y S A = Y T A-Y R C = Y S C = Y T C = 1 、 0 (p. u)Y R=1、 0 ( p. u) IRA=1、 5 (p. u)I S B= a =-1 / 2 + j /2I T C= a 2 =—1 / 2 - j /2过电流继电器1上流过的电流IT: IT=IRA+ISB=ITC=0、 5 (p. u)这样的，与2台并列时同样，电容器SCA的额定电流为1、 0 (p. u)，故过电流继电器l的整定调整值比3台中1台的电容器单台的额定电流的50%低的决定即可，比对3台的合计电 流可高感度。这样的，通过本实用新型的结构，异常检测装置的调整值最好以并列连接的各电容器单 台的额定电流为基础来决定。且，上述说明的电容器内部是2段串联接续的，由于根据串联 段数的不同，过电流继电器中流过的电流大小也会变化，所以可以将异常检测装置的调整值 设定为电容器单台额定电流值的10% 100%。另，三相三线式电力系统上就电容器单台2台和3台并列连接的情况进行了说明，三相 三线式电力系统中并列连接的电容器单台不限于2台和3台，作为4台以上的并列连接如适 用本方式也可检测出故障。
权利要求1.一种电容器设备，由数个接续于三相三线式电力系统各相的电容器单台并列接续而成；其特征在于，由插入电容器和三相三线式电力系统各相的变流器、和将变流器并列连接输入其输出的过电流继电器组成；三相三线式电力系统上将前述电容器单台多个并列连接的同时，三相部分的前述变流器在并列连接的电容器单台的不同各相上分别分配。
2. 如权利要求l所述的电容器设备中的一种电容器设备，将异常检测装置的调整值定为并 列连接的各电容器单台的额定的10% 100%范围。
专利摘要本实用新型提供一种通过简单的构成可以电气地进行电容器异常检测，特别是将电容器单台多个使用时提供一种效果显著的电容器装置。R、S、T三相电源系统上并列连接至少2台的电容器单台SCA、SCB的各个不同各相上分配并安装变流器CT，各变流器CT的二次绕组并列连接，各变流器CT的电流的总和以过电流继电器1检测。
文档编号H01G4/40GK201364821SQ20092000603
公开日2009年12月16日 申请日期2009年3月2日 优先权日2009年3月2日
发明者上田武宪 申请人:日新电机株式会社