CN101477160B - 浮模差值高压电容器状态监测法及其装置 - Google Patents

浮模差值高压电容器状态监测法及其装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种浮模差值高压电容器状态监测法及其装置，包括被测高压电容器、电流传感器、电压互感器或放电线圈、端子板、采集卡和计算机及数据处理系统；每台高压电容器的一只套管上安装一个电流传感器，高压电容器的运行电流信号经电流传感器后各自独立并联送到端子板上；高压电容器上的高压信号被与之并联的电压互感器或放电线圈转化后各自独立并联送到端子板上；端子板上的电压、电流信号被送到采集卡，采集卡完成模-数转换后，将数字信号传于计算机及数据处理系统中。本发明可有效地避免干扰，十分快捷、准确地判断电容器装置的运行状况，及时发现故障电容器及装置在运行中的问题，避免电容器组故障扩大，而提高电容器组运行水平。

Description

浮模差值高压电容器状态监测法及其装置
技术领域
本发明涉及一种浮模差值高压电容器状态监测法及其装置，是用于高压电容器组，进行电容器组及单台电容器运行状态监测的一种装置。
背景技术
高压电容器组是由多台单台电容器构成的，加之电容器本身的设计场强高，因此电容器的运行故障率是电器设备中较高的。由于电容器组中电容器数量众多(常是数十台)，影响因素众多，因此仅靠目前的电容器组电压、电流信号提供的信息，很难分析出电容器故障的原因，也就难有针对性的改进措施。从而造成办法想了很多，但故障率减少有限的局面。基于这一状况，十分需要了解电容器的运行状况及故障发展的过程和原因，以使改进措施有针对性而达到提高系统安全可靠性之目的。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种浮模差值高压电容器状态监测法及其装置，可有效地避免干扰，十分快捷、准确地判断电容器装置的运行状况，及时发现故障电容器及装置在运行中的问题，避免电容器组故障扩大，而提高电容器组运行水平。
本发明的技术方案是：浮模差值高压电容器状态监测法，其特征在于：采用浮模差值法，将不同高压电容器上测到的电流和电压值，按下式处理：
ΔIi＝Ii+1-Ii   ΔIj＝Ii(t+Δt)-Ii(t)
ΔUi＝Ui+1-Ui   ΔUj＝Ui(t+Δt)-Ui(t)
得出这些模值的差值做故障判别标准；
其中工是电流，i是通道号，t是时间，Δt是时间增量，U是电压，j是同一通道不同时间的序号。
浮模差值高压电容器状态监测装置，包括被测高压电容器、电流传感器、电压互感器或放电线圈，其特征在于：还包括端子板、采集卡和计算机及数据处理系统；每台高压电容器的一只套管上安装一个电流传感器，高压电容器的运行电流信号被电流传感器转换后各自独立并联送到端子板上；电压互感器或放电线圈与高压电容器并联，高压电容器上的高压信号被电压互感器或放电线圈转化后各自独立并联送到端子板上；传到端子板的电压、电流信号被送到采集卡上，采集卡完成模-数转换后，将数字信号传于计算机及数据处理系统中。
如上所述的浮模差值高压电容器状态监测装置，其特征在于：电流传感器装于高压电容器的一只套管根部。
如上所述的浮模差值高压电容器状态监测装置，其特征在于：电流传感器是卡装或套装结构。
本发明的有益效果：本发明通过对电容器组运行参数和单台电容器运行参数的测量及分析，达到了解电容器组是否存在合闸过压、涌流、分闸重击穿、谐波是否超标等运行状况的了解，了解单台电容器是否存在故障，记录故障发展的过程、并报警。这样使电容器组和单台电容器故障过程和原因较清晰地反映出来，从而有针对性地进行和实施改造措施而提高电容器运行可靠性。使用本发明电容器状态监测法可十分快捷、准确地判断电容器装置的运行状况，及时发现故障电容器及装置在运行中的问题，避免电容器组故障扩大，而提高电容器组运行水平。
附图说明
图1是本发明实施例的工作原理图。
图2是图1中的电流传感器安装方式示意图。
图3是本发明实施例浮模差值法框图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明浮模差值高压电容器状态监测法及其装置做进一步的说明。
图1中标记的说明：1-高压电容器(即C)，2-电流传感器(即CT)，3-电压互感器(即TV)，4-端子板，5-电缆，6-采集卡，7-计算机及数据处理系统，LA、LB、LC-电抗器。
图2中标记的说明：8-套管。
如图1所示，本发明实施例浮模差值高压电容器状态监测装置包括被测高压电容器1、电流传感器2、电压互感器3、端子板4、电缆5、采集卡6和计算机及数据处理系统7；电流传感器2装于高压电容器1一只套管8根部，高压电容器1的运行电流信号被电流传感器2转换后各自独立并联送到端子板4上；电压互感器3与高压电容器1并联，高压电容器1上的高压信号被电压互感器3转化后各自独立并联送到端子板4上；电流传感器2和电压互感器3传来的信号经端子板4，由电缆5送到采集卡6上，采集卡6完成模一数转换后，由电缆5将数字信号传于计算机及数据处理系统7中，形成监测电路示意图。
每台高压电容器1的一极(一只套管8上)安装一个电流传感器2。每相M台高压电容器1并联，使用M个电流传感器2。
通过上述电路A、B、C三相被测高压电容器1的运行电流信号，通过电流传感器2将高电压隔离，而转换为低压小电流信号后，各自独立并联送到端子板4上；电压互感器3则将电容器上的高压信号转化为低压信号后，各自独立并联送到端子板4上，以利于电缆5连接送出和电流、电压间的相互比较、计算。各电流、电压信号送到采集卡6上将按一定的编号顺序转化为数字信号，再通过电缆5送入计算机及数据处理系统7进行分析、计算及判断。计算机及数据处理系统7和采集卡6的工作电源由外部独立电源供给，从而使计算机及数据处理系统7和采集卡6无论高压电容器1是处于什么状态都在进行数据的采集、存贮、判别、刷新状况，而不会丢失任何暂态快速变化过程，对高压电容器1的合、分闸故障过程记录特别有效。
由于每台被测高压电容器1都卡套有一个独立的、可完成电位隔离和电流信号转换的电流传感器2。因此，可直接获得反映每台被测高压电容器1的运行质量状况的信号信息，大大提高了监测的灵敏度、准确性。经过将所有信号传入计算机及数据处理系统7，而获得电容器组的所有运行参数、信号信息，从而达到对各台被测高压电容器1，全组电容器的各种运行质量参数进行监测之目的。
由于高压电容器1台数众多，参数也存在一定差异，运行条件也时常变化，因此各电流、电压信号的模值是变化的。如果直接用模值的变化量来判断被测高压电容器1的质量状况，要考虑因素过多，难以有效、准确、灵敏地得出被测高压电容器1的运行状况。为解决这个难题，本发明实施例采用浮模差值方法处理各电压、电流信号，即各电流传感器2和电压互感器3测量到的模值并不做故障判别标准，而是将不同高压电容器1所测到的电流模值或电压模值进行各自相减或相互相减，得出这些模值的差值。即如图3所示将不同通道的电流、电压信号或同一通道的电流、电压信号相减，得到其各种情况下的差模值。由此来反映被测高压电容器1的各种运行状况，如合闸、分闸、电容器故障暂态过程不平衡状况等。而模值则用于谐波分析、计算，从而使监测灵敏、准确、可靠，不会因外部因素干扰而误判。
采用每台高压电容器1的一只套管8根部都安装一个电流传感器2，直接获得某一台高压电容器1的运行电流参数(模值)。这些参数(模值)虽会随运行条件而变化，但这些参数(模值)的差值则是不随运行条件而变的，只有故障态出现才会出一定的差值变化。而电压信号来自电压互感器3，其模值也会随运行条件而变化，但模值的差值在正常运行条件下是基本不变的，只有暂态过程出现如合闸、分闸才会发生较大的差模变化。
计算机及数据处理系统7将采集到的电压、电流等信号进行处理判别，电流或电压的模值是随运行条件而变化的。一旦发现模值出现一定的差值时，则认为存在暂态过程或故障，即将其记录、存贮下来，将其进行分析比较。如是故障造成、则发出警报。而只要电流或电压的模值前后的差值不大于某个值，或多台电流模值相互相减的差值不大于某个值时，即模值未出现超标差值时，则认为无故障或无暂态过程，不作记录或存贮。这样可节约大量的存贮空间和计算机CPU资源，而提高计算机及数据处理系统7对暂态过程的记录处理速度，也给计算机及数据处理系统7进行谐波分析等计算分析提供了支持。

Claims (4)

1.浮模差值高压电容器状态监测法，其特征在于：采用浮模差值法，将不同高压电容器上测到的电流和电压值，按下式处理：
ΔIi＝Ii+1-Ii   ΔIj＝Ii(t+Δt)-Ii(t)
ΔUi＝Ui+1-Ui   ΔUj＝Ui(t+Δt)-Ui(t)
得出这些模值的差值做故障判别标准；
其中I是电流，i是通道号，t是时间，Δt是时间增量，U是电压，j是同一通道不同时间的序号。
2.浮模差值高压电容器状态监测装置，包括被测高压电容器、电流传感器、电压互感器或放电线圈，其特征在于：还包括端子板、采集卡和计算机及数据处理系统；每台高压电容器的一只套管上安装一个电流传感器，高压电容器的运行电流信号被电流传感器转换后各自独立并联送到端子板上；电压互感器或放电线圈与高压电容器并联，高压电容器上的高压信号被电压互感器或放电线圈转化后各自独立并联送到端子板上；传到端子板的电压、电流信号被送到采集卡上，采集卡完成模-数转换后，将数字信号传于计算机及数据处理系统中。
3.根据权利要求2所述的浮模差值高压电容器状态监测装置，其特征在于：电流传感器装于高压电容器的一只套管根部。
4.根据权利要求3所述的浮模差值高压电容器状态监测装置，其特征在于：电流传感器是卡装或套装结构。
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