CN201540336U - 双y型接线高压电力电容器组运行状态实时监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双Y型接线高压电力电容器组运行状态实时监测装置，其采用电压互感器采集电容器中性点之间电压并输入电压变换模块，电压变换模块输出信号输入滤波模块，滤波模块的输出信号分别输入A/D转换模块和测量显示模块，A/D转换模块的输出信号输入数据传输模块，数据传输模块的输出信号输入数据处理模块，数据处理模块的输出信号输入数据管理和预警模块；本装置可实时监测高压电力电容器组运行中由于小电容击穿导致的故障或故障隐患，提高了电容器组运行的可靠性，降低了停电试验和维护的盲目性，降低生产设备的故障停机时间，减少生产成本。

Description

双Y型接线高压电力电容器组运行状态实时监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种双Y型接线高压电力电容器组运行状态实时监测装置。

背景技术

高压电力电容器组广泛应用于电力输配系统中，用于调整输配电系统的无功功率，是电力系统的重要设备。一般高压电力电容器由若干个小电容串、并联后组成，其内部结构是由多个电容极板并联后再串联复合而成；如图1所示，双Y型接线电力电容器的第一高压电容器组1的三个分支上的电容器1YA、1YB、1YC组成第一Y形组，第二高压电容器组2的三个分支上的电容器2YA、2YB、2YC组成第二Y形组，N1、N2分别为第一Y形组和第二Y形组的中性点，两组电容器各对应分支连接后接入三相电力系统；上述构成双Y型接线高压电力电容器组。

通常高压电力电容器组装设有三相过电压不平衡保护装置，但其只能起到过电压保护，无法记录和显示过电压偏差值，因此不能实时地反映电力电容器组的实际运行状态情况。目前，在高压电力电容器组状态的日常维护中，一般仅作外观检查及预防性试验，虽然对高压电力电容器装置的安全运行起到了一定的积极作用，但由于预防性试验项目其试验电压远小于设备的实际运行额定电压，一般很难发现电容器存在的早期内部故障。其次，如果高压电力电容器组内部有小部分电容极板层间或单个电容极板击穿，电容器的电容量数值发生的偏差值往往低于允许运行的-5％~+10％标准范围，因此难以发现早期电容器存在的缺陷，不能对电容器的实际状态是否良好作早期预警。另外，在小电容击穿故障引起电力电容器组系统跳闸的事故，由于无法记录和显示故障状况，检修时往往需要对整个系统中的设备进行试验性检查，造成了故障处理时间长和人力、物力的浪费。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种双Y型接线高压电力电容器组运行状态实时监测装置，利用本装置可实时监测高压电力电容器组运行中由于小电容击穿导致的故障或故障隐患，提高了电容器组运行的可靠性，降低了停电试验和维护的盲目性，降低生产设备的故障停机时间，减少生产成本。

为解决上述技术问题，本实用新型双Y型接线高压电力电容器组运行状态实时监测装置包括电压互感器、电压变换模块、滤波模块、测量显示模块、A/D转换模块、数据传输模块、数据处理模块和数据管理和预警模块，所述电压互感器的输入端并联于双Y型接线高压电力电容器组的两个中性点，所述电压互感器的输出端连接所述电压变换模块的输入端，所述电压变换模块的输出端连接所述滤波模块的输入端，所述滤波模块的输出端分别连接所述A/D转换模块和测量显示模块的输入端，所述A/D转换模块的输出端连接所述数据传输模块的输入端，所述数据传输模块的输出端连接所述数据处理模块的输入端，所述数据处理模块的输出端连接所述数据管理和预警模块的输入端。

由于本实用新型双Y型接线高压电力电容器组运行状态实时监测装置采用了上述技术方案，即采用电压互感器采集电容器中性点之间电压并输入电压变换模块，电压变换模块输出信号输入滤波模块，滤波模块的输出信号分别输入A/D转换模块和测量显示模块，A/D转换模块的输出信号输入数据传输模块，数据传输模块的输出信号输入数据处理模块，数据处理模块的输出信号输入数据管理和预警模块；本装置可实时监测高压电力电容器组运行中由于小电容击穿导致的故障或故障隐患，提高了电容器组运行的可靠性，降低了停电试验和维护的盲目性，降低生产设备的故障停机时间，减少生产成本。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：

图1为双Y型接线高压电力电容器组的连接示意图，

图2为本监测装置的原理框图。

具体实施方式

双Y型接线高压电力电容器组经理论分析，各分支的电容值相等，理论上两个中心点之间的电压差为零，但实际上，由于电容器的制作工艺等因素的限制，电容器组在运行过程中两个中心点之间的电压存在一定差值，该差值并不影响电容器组的正常运行；但某分支中存在小电容击穿时，各分支的电容值不等，两个中心点之间的电压差加大；上述是一渐进过程，在小电容击穿少量时，不影响电容器组的运行，但存在安全隐患，而当小电容击穿累积时，则电容器组故障，导致跳闸等事故，影响了设备正常运行。因此根据电容器组特性，实时监测两个中心点之间的电压差，在小电容少量击穿、存在安全隐患时设定预警，而在小电容击穿量可能导致故障时设定报警，如此即可实现电容器组的运行状态监测。

下表为不同数量小电容击穿时10000/500的电压互感器检测的中心点电压差：

从上表可知，电压互感器检测的电压信号反映了小电容击穿的数量，通过对电压互感器的监测，可实时监测电容器组由于小电容击穿引起的故障。

如图2所示，本实用新型双Y型接线高压电力电容器组运行状态实时监测装置包括电压互感器PT、电压变换模块3、滤波模块4、测量显示模块5、A/D转换模块6、数据传输模块7、数据处理模块8和数据管理和预警模块9，所述电压互感器PT的输入端并联于双Y型接线高压电力电容器组的两个中性点N1和N2，所述电压互感器PT的输出端连接所述电压变换模块3的输入端，所述电压变换模块3的输出端连接所述滤波模块4的输入端，所述滤波模块4的输出端分别连接所述A/D转换模块6和测量显示模块5的输入端，所述A/D转换模块6的输出端连接所述数据传输模块7的输入端，所述数据传输模块7的输出端连接所述数据处理模块8的输入端，所述数据处理模块8的输出端连接所述数据管理和预警模块9的输入端。

本实用新型双Y型接线高压电力电容器组运行状态实时监测装置采用电压互感器采集电容器中性点之间电压并输入电压变换模块，电压变换模块将电压互感器输出的高电压变换至低电压并输入滤波模块，滤波模块将低电压信号作滤波处理后分别输入A/D转换模块和测量显示模块，测量显示模块将监测的中心点电压差测量并直观显示；A/D转换模块将低电压信号作模数转换并经数据传输模块将数字信号输入数据处理模块，数据处理模块内根据电容器组的运行特性预设预警值和报警值并将低电压的数字信号与预警值和报警值作比较，数据处理模块的输出信号输入数据管理和预警模块，数据管理和预警模块依据数据处理模块的输入信息作数据存储，给出预警信号或报警信号，并提供各类报表，包括小电容击穿的变化趋势图，便于管理人员作出精确判断和选择处理时机；本装置中，电压互感器、电压变换模块、滤波模块和测量显示模块安装于电容器组现场，测量显示模块可将中心点电压差在现场实时直观显示；而A/D转换模块、数据传输模块、数据处理模块和数据管理和预警模块可安装于监控中心，滤波模块的输出信号可通过现场总线输入A/D转换模块；A/D转换模块、数据传输模块和数据处理模块可采用PLC控制器，数据管理和预警模块采用上位计算机。PLC控制器与上位计算机间可通过以太网实现数据通讯。

本装置在监测电容器组运行状态过程中，能有效地检测发现电容器内部是否存在的缺陷，不仅实现了电容器组状态实时监测，同时还能对电容器组存在缺陷的严重程度作评判，实现电容器组状态的早期预警。另外，通过电容器组状态实时监测，还能及时、迅速、准确地确定故障的性质和部位；如对于本装置未给出报警而发生的高压开关跳闸情况，则说明是非电容器组引起的外部故障，因此，检修时仅需检测外围元件，包括控制电路或执行机构等。如此明显提高了故障排除效率，降低了检修成本。

根据电学原理，本装置中的电压互感器也可采用电流互感器，如采用电流互感器，则本装置中各模块变换、显示、传输和处理的是电流信号，同样可实现双Y型接线高压电力电容器组运行状态的实时监测。

Claims (1)

1.一种双Y型接线高压电力电容器组运行状态实时监测装置，其特征在于：本装置包括电压互感器、电压变换模块、滤波模块、测量显示模块、A/D转换模块、数据传输模块、数据处理模块和数据管理和预警模块，所述电压互感器的输入端并联于双Y型接线高压电力电容器组的两个中性点，所述电压互感器的输出端连接所述电压变换模块的输入端，所述电压变换模块的输出端连接所述滤波模块，所述滤波模块的输出端分别连接所述A/D转换模块和测量显示模块的输入端，所述A/D转换模块的输出端连接所述数据传输模块的输入端，所述数据传输模块的输出端连接所述数据处理模块的输入端，所述数据处理模块的输出端连接所述数据管理和预警模块的输入端。

Images