CN110829384B - 一种并联电容器保护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及了一种并联电容器保护方法，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、对应相的电流互感器二次侧电流瞬时值，得到对应相的电容器的容抗值；监控主机在三相并联电容器成套装置初次启用时，得到容抗初始值；在运行过程中，得到容抗运行值；两个对应的容抗值进行比对，偏差超过阀值，监控主机即判定发生故障，断开三相母线与三相并联电容器成套装置的连接，即实现对三相并联电容器的保护。本发明的一种并联电容器保护方法，可判断并联电容器成套装置的健康状态，一旦有个别电容器单元损坏，在故障初期就能及时有效发现这种小故障，切除并更换故障电容器所在的并联电容器成套装置，防止故障扩大造成更严重的后果。

Description

一种并联电容器保护方法
技术领域
本发明涉及并联电容器领域，特别是涉及一种并联电容器保护方法。
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。
但是，随着非线性用电负载(比如电动汽车充电站、电动摩托充电器、化工厂电解槽、变频器等)大量增加，电力系统谐波污染与日俱增，受谐波污染影响，并联电容器起火、爆炸事故频繁发生；因此，有必要发明一种防止事故发生扩大的方法。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种并联电容器保护方法，判断并联电容器成套装置的健康状态，一旦有个别电容器单元损坏，在故障初期就能及时有效发现这种小故障，切除故障电容器所在的并联电容器成套装置，防止事故扩大造成更严重的后果。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种并联电容器保护方法，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、以及设置三相母线上的开关；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，开关与监控主机信号连接；具体保护方法如下：
一、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、每相的电流互感器二次侧电流瞬时值，得到对应相的电容器的容抗值；
二、监控主机在三相并联电容器成套装置初次启用时，通过步骤一来得到三相的电容器各自对应的容抗初始值；
三、监控主机在三相并联电容器成套装置在运行过程中，实时监控，通过步骤一来得到三相的电容器各自对应的容抗运行值；
四、通过对步骤二的电容器的容抗初始值与步骤三得到的相对应的容抗运行值进行比对，二者偏差超过预先设定的阀值，监控主机判定发生故障，发出跳闸信号；
五、开关接收监控主机发出跳闸信号，断开三相并联电容器成套装置与三相母线的连接，即实现对三相并联电容器的保护。
进一步的，所述开关包括隔离开关和断路器。
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。
本发明的优点：本发明的一种并联电容器保护方法，可判断并联电容器成套装置的健康状态，一旦有个别电容器单元损坏，在故障初期就能及时有效发现这种小故障，切除并更换故障电容器所在的并联电容器成套装置，防止故障扩大造成更严重的后果。
附图说明
图1为实施例的一种并联电容器保护方法的线路连接示意图。
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保护方法，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7、监控主机4、以及设置三相母线上的开关6；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7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7与监控主机4数据传输连接，开关6与监控主机4信号连接；具体保护方法如下：一、通过数据采集模块7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5二次侧电流瞬时值，得到对应相的电容器2的容抗值；二、监控主机4在三相并联电容器成套装置1初次启用时，通过步骤一来得到三相的电容器2各自对应的容抗初始值；三、监控主机4在三相并联电容器成套装置1在运行过程中，实时监控，通过步骤一来得到三相的电容器2各自对应的容抗运行值；四、通过对步骤二的电容器的容抗初始值与步骤三得到的相对应的容抗运行值进行比对，二者偏差超过预先设定的阀值，监控主机4判定发生故障，发出跳闸信号；五、开关6接收监控主机4发出的跳闸信号，断开该三相并联电容器成套装置1与三相母线的连接，即实现对三相并联电容器的保护。
本实施例一种并联电容器保护方法中，所述开关6包括隔离开关8和断路器9。
本实施例一种并联电容器保护方法中，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保护方法，可判断并联电容器成套装置的健康状态，一旦有个别电容器单元损坏，在故障初期就能及时有效发现这种小故障，切除并更换故障电容器所在的并联电容器成套装置，防止故障扩大造成更严重的后果。
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。

Claims (2)

1.一种并联电容器保护方法，包括与三相母线连接的三相并联电容器成套装置；其特征在于：还包括数据采集模块、监控主机、以及设置三相母线上的开关；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，开关与监控主机信号连接；具体保护方法如下：
一、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、每相的电流互感器二次侧电流瞬时值，得到对应相的电容器的容抗值；
二、监控主机在三相并联电容器成套装置初次启用时，通过步骤一来得到三相的电容器各自对应的容抗初始值；
三、监控主机在三相并联电容器成套装置在运行过程中，实时监控，通过步骤一来得到三相的电容器各自对应的容抗运行值；
四、通过对步骤二的电容器的容抗初始值与步骤三得到的相对应的容抗运行值进行比对，二者偏差超过预先设定的阀值，监控主机判定发生故障，发出跳闸信号；
五、开关接收监控主机发出的跳闸信号，断开三相并联电容器成套装置与三相母线的连接，即实现对三相并联电容器的保护；
其中，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。
2.根据权利要求1所述的一种并联电容器保护方法，其特征在于：所述开关包括隔离开关和断路器。
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