RU2013142173A - Способ и компоновка для обнаружения внутренней неисправности в y-y-соединенной батарее конденсаторов - Google Patents

Способ и компоновка для обнаружения внутренней неисправности в y-y-соединенной батарее конденсаторов Download PDF

Info

Publication number
RU2013142173A
RU2013142173A RU2013142173/28A RU2013142173A RU2013142173A RU 2013142173 A RU2013142173 A RU 2013142173A RU 2013142173/28 A RU2013142173/28 A RU 2013142173/28A RU 2013142173 A RU2013142173 A RU 2013142173A RU 2013142173 A RU2013142173 A RU 2013142173A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
current
asymmetry
measured
internal
phase
Prior art date
Application number
RU2013142173/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2563321C2 (ru
Inventor
Зоран ГАЙИЧ
Мустафа ИБРАХИМ
Цзянпин ВАН
Original Assignee
Абб Рисерч Лтд
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Абб Рисерч Лтд filed Critical Абб Рисерч Лтд
Publication of RU2013142173A publication Critical patent/RU2013142173A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2563321C2 publication Critical patent/RU2563321C2/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/40—Testing power supplies
    • G01R31/42—AC power supplies
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/40—Testing power supplies
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/16—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for capacitors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/70—Regulating power factor; Regulating reactive current or power
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • H02J3/1821—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators
    • H02J3/1828—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators with stepwise control, the possibility of switching in or out the entire compensating arrangement not being considered as stepwise control

Abstract

1. Способ обнаружения числа внутренних неисправностей в батарее конденсаторов, подключенной к системе электропитания, при этом батарея конденсаторов содержит множество конденсаторных блоков, которые разделены на две Y-секции, причем каждая фаза в каждой из Y-секций задает ветвь, каждая ветвь включает в себя последовательно и/или параллельно соединенные конденсаторные блоки, и каждое событие внутренней неисправности может происходить в одном или более емкостных элементах или блоках или затрагивать одну или более ветвей, причем способ содержит этапы, на которых:- измеряют фазный ток в одной из фаз (100),- вычисляют среднеквадратичное значение, обозначенное как RMS, измеренных фазных токов (110),- измеряют ток несимметрии между двумя секциями (120),- вычисляют RMS-значение измеренных токов несимметрии (130) и- обнаруживают фазовый угол между измеренным фазным током и измеренным током несимметрии (140),отличающийся тем, что способ дополнительно содержит этапы, на которых:- вычисляют значение тока несимметрии в относительных единицах на основе вычисленного RMS-значения измеренного фазного тока и вычисленного RMS-значения измеренного тока несимметрии (145),- распознают каждое событие внутренней неисправности,отслеживая изменение в токе несимметрии,- отслеживают и обнаруживают изменение тока несимметрии между текущим вычисленным значением тока несимметрии в относительных единицах и предыдущим вычисленным значением тока несимметрии в относительных единицах (150),- определяют векторное скачкообразное изменение тока несимметрии (160) для каждого события внутренней неисправности,- нормализуют фазовый угол определенного векторног�

Claims (9)

1. Способ обнаружения числа внутренних неисправностей в батарее конденсаторов, подключенной к системе электропитания, при этом батарея конденсаторов содержит множество конденсаторных блоков, которые разделены на две Y-секции, причем каждая фаза в каждой из Y-секций задает ветвь, каждая ветвь включает в себя последовательно и/или параллельно соединенные конденсаторные блоки, и каждое событие внутренней неисправности может происходить в одном или более емкостных элементах или блоках или затрагивать одну или более ветвей, причем способ содержит этапы, на которых:
- измеряют фазный ток в одной из фаз (100),
- вычисляют среднеквадратичное значение, обозначенное как RMS, измеренных фазных токов (110),
- измеряют ток несимметрии между двумя секциями (120),
- вычисляют RMS-значение измеренных токов несимметрии (130) и
- обнаруживают фазовый угол между измеренным фазным током и измеренным током несимметрии (140),
отличающийся тем, что способ дополнительно содержит этапы, на которых:
- вычисляют значение тока несимметрии в относительных единицах на основе вычисленного RMS-значения измеренного фазного тока и вычисленного RMS-значения измеренного тока несимметрии (145),
- распознают каждое событие внутренней неисправности,
отслеживая изменение в токе несимметрии,
- отслеживают и обнаруживают изменение тока несимметрии между текущим вычисленным значением тока несимметрии в относительных единицах и предыдущим вычисленным значением тока несимметрии в относительных единицах (150),
- определяют векторное скачкообразное изменение тока несимметрии (160) для каждого события внутренней неисправности,
- нормализуют фазовый угол определенного векторного скачкообразного изменения каждого события внутренней неисправности, чтобы он имел одно из значений 0°, 60°, 120°, 180°, 240° и 300° (170),
- идентифицируют число внутренних неисправностей и их соответствующие местоположения на основе определенного векторного скачкообразного изменения тока несимметрии и нормализованного фазового угла (200) и
- инициируют сигнал тревоги или аварийного отключения, когда определенное общее число внутренних неисправностей превышает первое или второе пороговое значение, соответственно (210).
2. Способ по п. 1, при этом способ дополнительно содержит этапы, на которых отслеживают изменение тока несимметрии и непрерывно сравнивают изменение с предварительно определенным пороговым значением для того, чтобы обнаруживать внутреннюю неисправность.
3. Способ по п. 1, при этом сигнал тревоги инициируют, когда число внутренних неисправностей в любой из ветвей превышает первое пороговое значение.
4. Способ по п. 1, при этом сигнал аварийного отключения инициируют, когда число внутренних неисправностей в любой из ветвей превышает второе пороговое значение.
5. Способ по п. 1, при этом первое и второе пороговые значения соответствуют нижнему и верхнему пределам допустимого избыточного напряжения на концах оставшихся исправных частей батареи конденсаторов.
6. Компоновка для обнаружения числа внутренних неисправностей в батарее конденсаторов, подключенной к системе электропитания, при этом батарея конденсаторов содержит множество конденсаторных блоков, которые разделены на две Y-секции, причем каждая фаза в каждой из Y-секций задает ветвь, каждая ветвь включает в себя последовательно и/или параллельно соединенные конденсаторные блоки, и каждое событие внутренней неисправности может происходить в одном или более емкостных элементах или блоках и затрагивать одну или более ветвей, причем схема содержит:
- первый трансформатор тока, выполненный с возможностью измерения фазного тока в одной из фаз,
- второй трансформатор тока, который размещен в нейтральных точках двух Y-секций для измерения тока несимметрии,
- вычислительный блок, выполненный с возможностью:
• вычислять среднеквадратичное значение, обозначенное как RMS, измеренного фазного тока,
• вычислять RMS-значение измеренного тока несимметрии,
• вычислять значение тока несимметрии в относительных единицах на основе вычисленного RMS-значения измеренного фазного тока и вычисленного RMS-значения измеренного тока несимметрии и
• вычислять фазовый угол между измеренным фазным током и измеренным током несимметрии, и
- защитный блок, выполненный с возможностью:
• обнаруживать фазовый угол между измеренным фазным током и его соответствующим измеренным током несимметрии,
отличающаяся тем, что защитный блок дополнительно выполнен с возможностью:
• распознавать каждое событие внутренней неисправности, отслеживая изменение в токе несимметрии,
• отслеживать и обнаруживать изменение тока несимметрии между текущим вычисленным значением тока несимметрии в относительных единицах и предыдущим вычисленным значением тока несимметрии в относительных единицах,
• определять векторное скачкообразное изменение тока несимметрии для каждого события внутренней неисправности,
• нормализовать фазовый угол определенного векторного скачкообразного изменения каждого события внутренней неисправности, чтобы он имел одно из значений 0°, 60°, 120°, 180°, 240° и 300°,
• идентифицировать число внутренних неисправностей и их соответствующие местоположения на основе определенного векторного скачкообразного изменения тока несимметрии и нормализованного фазового угла и
• инициировать сигнал тревоги или аварийного отключения, когда определенное число внутренних неисправностей превышает первое или второе пороговое значение.
7. Компоновка по п. 6, при этом защитный элемент дополнительно выполнен с возможностью отслеживать изменение тока несимметрии и непрерывно сравнивать изменение с предварительно определенным пороговым значением для того, чтобы обнаруживать внутреннюю неисправность.
8. Компьютерный программный продукт для обнаружения числа внутренних неисправностей в батарее конденсаторов, подключенной к системе электропитания, при этом батарея конденсаторов содержит множество конденсаторных блоков, которые разделены на две Y-секции, причем каждая фаза в каждой из Y-секций задает ветвь, каждая ветвь, включает в себя последовательно и/или параллельно соединенные конденсаторные блоки и каждое событие внутренней неисправности может происходить в одном или более емкостных элементах или блоках и затрагивать одну или более ветвей, при этом компьютерный программный продукт непосредственно имеет возможность загрузки во внутреннюю память компьютера, содержащего программное обеспечение, чтобы выполнять этапы, на которых:
- принимают измеренные фазные токи,
- вычисляют RMS-значения измеренных фазных токов,
- принимают измеренные токи несимметрии между двумя Y-секциями,
- вычисляют RMS-значения измеренных токов несимметрии,
- вычисляют фазовый угол между измеренным фазным током и измеренным током несимметрии,
- вычисляют значение тока несимметрии в относительных единицах на основе вычисленного RMS-значения измеренного фазного тока и вычисленного RMS-значения измеренного тока несимметрии,
- распознают каждое событие внутренней неисправности, отслеживая изменение в токе несимметрии,
- отслеживают и обнаруживают изменение тока несимметрии между текущим вычисленным значением тока несимметрии в относительных единицах и предыдущим вычисленным значением тока несимметрии в относительных единицах,
- определяют векторное скачкообразное изменение тока несимметрии для каждого события внутренней неисправности,
- нормализуют фазовый угол определенного векторного скачкообразного изменения каждого события внутренней неисправности, чтобы он имел одно из значений 0°, 60°, 120°, 180°, 240° и 300°,
- определяют число внутренних неисправностей и их соответствующие местоположения на основе определенного векторного скачкообразного изменения тока несимметрии и нормализованного фазового угла и
- инициируют сигнал тревоги или аварийного отключения, когда определенное общее число неисправностей внутренних элементов превышает первое или второе пороговое значение.
9. Компьютерный считываемый носитель, имеющий программу, записанную на нем, причем программа должна инструктировать компьютер выполнять этапы по п. 8, когда упомянутая программа выполняется на компьютере.
RU2013142173/28A 2011-02-16 2011-02-16 Способ и компоновка для обнаружения внутренней неисправности в y-y-соединенной батарее конденсаторов RU2563321C2 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2011/052290 WO2012110088A1 (en) 2011-02-16 2011-02-16 Method and arrangement for an internal failure detection in a y-y connected capacitor bank

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013142173A true RU2013142173A (ru) 2015-04-10
RU2563321C2 RU2563321C2 (ru) 2015-09-20

Family

ID=44625251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013142173/28A RU2563321C2 (ru) 2011-02-16 2011-02-16 Способ и компоновка для обнаружения внутренней неисправности в y-y-соединенной батарее конденсаторов

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8912801B2 (ru)
EP (1) EP2676146B1 (ru)
CN (1) CN103328991B (ru)
RU (1) RU2563321C2 (ru)
WO (1) WO2012110088A1 (ru)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012110087A1 (en) * 2011-02-16 2012-08-23 Abb Research Ltd Method and arrangement for detecting an internal failure in h-bridge connected capacitor bank
US9318944B2 (en) 2013-04-29 2016-04-19 Rockwell Automation Technologies, Inc. Methods and apparatus for active front end filter capacitor degradation detection
US9294005B2 (en) 2013-10-01 2016-03-22 Rockwell Automation Technologies, Inc. Method and apparatus for detecting AFE filter capacitor degradation
US9651592B2 (en) 2013-12-03 2017-05-16 Rockwell Automation Technologies, Inc. Impedance detector apparatus and method
US20150177306A1 (en) * 2013-12-23 2015-06-25 Cooper Technologies Company Validation of Capacitor Bank Operation
US10122162B2 (en) * 2013-12-27 2018-11-06 Beckwith Electric Co., Inc. Detection of capacitor bank fuse/switch failure
US9488686B2 (en) 2014-02-24 2016-11-08 Rockwell Automation Technologies, Inc. Filter capacitor degradation identification using computed current
US9490690B2 (en) 2014-03-11 2016-11-08 Rockwell Automation Technologies, Inc. Filter capacitor degradation identification using computed power
US9389263B2 (en) 2014-06-05 2016-07-12 Rockwell Automation Technologies, Inc. Filter capacitor degradation identification using measured and expected voltage
US9778303B2 (en) 2015-10-13 2017-10-03 Analog Devices Global Method and system for continuous off chip capacitor detection for linear regulators
US9735696B2 (en) 2015-11-25 2017-08-15 Rockwell Automation Technologies, Inc. Filter capacitor degradation and calibration
US9960723B2 (en) 2016-06-06 2018-05-01 Rockwell Automation Technologies, Inc. Motor drive with resonance detection and impedance computation
US9651597B1 (en) 2016-06-22 2017-05-16 General Electric Company Systems and methods for monitoring capacitor banks
CN106374436B (zh) * 2016-11-03 2018-11-27 国家电网公司 一种特高压直流滤波器中高压电容器接地故障保护方法
CN109375040B (zh) * 2018-12-13 2024-03-19 国网冀北电力有限公司电力科学研究院 一种h桥电容器组的状态监测方法、设备及系统
US10650979B1 (en) 2019-08-08 2020-05-12 Nu-wave Technologies Corp. Electrical capacitor bank
CN110672963B (zh) * 2019-10-23 2022-02-11 国网四川省电力公司电力科学研究院 一种双y型并联电容器组的在线故障监测及处置方法
EP4193442A1 (en) * 2020-09-14 2023-06-14 Hitachi Energy Switzerland AG Fault detection in shunt capacitor banks

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3123741A (en) * 1964-03-03 lemens
US2376201A (en) * 1942-05-30 1945-05-15 Gen Electric Protective arrangement
US2349611A (en) * 1942-11-23 1944-05-23 Gen Electric Protection of polyphase impedance networks
US2799807A (en) * 1953-05-28 1957-07-16 Mc Graw Edison Co Neutral grounding device
US2794154A (en) * 1953-07-16 1957-05-28 Mc Graw Edison Co Neutral grounding device
US2810865A (en) * 1953-08-24 1957-10-22 Mc Graw Edison Co Protection of y-connected capacitors in a delta system
US2888613A (en) * 1956-10-09 1959-05-26 Westinghouse Electric Corp Capacitor protection scheme
US2918588A (en) * 1958-01-06 1959-12-22 Hi Voltage Equipment Company Means and methods for switching a polyphase capacitor bank
US2942153A (en) * 1958-01-09 1960-06-21 Mc Graw Edison Co Means for protecting shunt capacitor bank
US3158783A (en) * 1958-09-29 1964-11-24 Mc Graw Edison Co Capacitor bank protective means having unbalance current compensation
US3254270A (en) * 1962-10-02 1966-05-31 Westinghouse Electric Corp Capacitor assembly
US3270246A (en) * 1963-01-11 1966-08-30 Mc Graw Edison Co Shunt capacitor bank
US3255382A (en) * 1963-01-29 1966-06-07 Bouligny Inc R H Protecting device for series capacitor circuits
US3348097A (en) * 1965-03-01 1967-10-17 Mc Graw Edison Co Capacitor bank having unbalance detecting protective means
US3401305A (en) * 1966-01-05 1968-09-10 Mc Graw Edison Co Y-connected shunt capacitor bank
US3909672A (en) * 1974-02-07 1975-09-30 Westinghouse Electric Corp Capacitor bank protection relay
US4104687A (en) * 1976-11-24 1978-08-01 S&C Electric Company Device for detecting unbalanced conditions in a polyphase equipment bank
DE3020110A1 (de) * 1980-05-27 1982-01-14 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Ueberwachungseinrichtung fuer die kondensatorbatterien eines drehstrom- filterkreises
SU1130943A1 (ru) * 1983-05-13 1984-12-23 Львовский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола Устройство дл защиты от внутренних повреждений батареи конденсаторов,собранной в звезду с изолированной нейтралью
US5293110A (en) * 1992-06-08 1994-03-08 American Electric Power Service Corporation Bridge capacitor bank installation
SE9704421D0 (sv) * 1997-02-03 1997-11-28 Asea Brown Boveri Seriekompensering av elektrisk växelströmsmaskin
FR2769762B1 (fr) * 1997-10-10 1999-12-10 Schneider Electric Sa Dispositif de protection d'une batterie de condensateurs
CN100348988C (zh) * 2005-11-11 2007-11-14 四川电力试验研究院 双y接线电力电容器组在线检测系统
US7667353B2 (en) * 2006-05-30 2010-02-23 Aaron Coolidge Remote electrical device switching control, and status monitoring and reporting system
US20090231764A1 (en) * 2008-03-14 2009-09-17 Cooper Technologies Company Capacitor Bank Monitor and Method of use Thereof
AU2009349193B2 (en) * 2009-07-02 2015-08-27 Abb Research Ltd Method and arrangement to control an AC system
US8575941B2 (en) * 2009-09-08 2013-11-05 Schweitzer Engineering Laboratories Inc Apparatus and method for identifying a faulted phase in a shunt capacitor bank
CN201540336U (zh) * 2009-09-11 2010-08-04 上海宝钢工业检测公司 双y型接线高压电力电容器组运行状态实时监测装置
CN103026572B (zh) * 2010-07-23 2015-07-01 Abb技术有限公司 用于电容器组保护的方法和装置
US8643383B2 (en) * 2011-01-28 2014-02-04 Rockwell Automation Technologies, Inc. Drive failure protection
WO2012110087A1 (en) * 2011-02-16 2012-08-23 Abb Research Ltd Method and arrangement for detecting an internal failure in h-bridge connected capacitor bank
US8922175B2 (en) * 2011-03-31 2014-12-30 General Electric Company System and method for operating capacitor banks

Also Published As

Publication number Publication date
US8912801B2 (en) 2014-12-16
CN103328991B (zh) 2015-12-16
EP2676146B1 (en) 2014-05-07
WO2012110088A1 (en) 2012-08-23
US20130328569A1 (en) 2013-12-12
CN103328991A (zh) 2013-09-25
EP2676146A1 (en) 2013-12-25
RU2563321C2 (ru) 2015-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2013142173A (ru) Способ и компоновка для обнаружения внутренней неисправности в y-y-соединенной батарее конденсаторов
RU2013142174A (ru) Способ и компоновка для обнаружения внутренней неисправности в соединенной н-мостом батарее конденсаторов
JP5819602B2 (ja) 地絡検出装置、地絡検出方法、太陽光発電システム、及び地絡検出プログラム
TWI627812B (zh) 電壓補償主動電池平衡的裝置、系統及方法
US9236768B2 (en) Systems, methods, and devices for control of parallel uninterruptible power supplies
JP5691891B2 (ja) 太陽光発電用接続箱
US20140239968A1 (en) Ground fault detection device, ground fault detection method, solar energy system, and ground fault detection program
TW201538993A (zh) 高感度非接地直流供電絕緣電阻偵測方法及其電路
NZ711164A (en) Systems and methods for energy harvesting and current and voltage measurements
RU2013131786A (ru) Устройство и способ измерения внутреннего сопротивления для пакетированной батареи
RU2016105070A (ru) Аппарат для трансляции диагностической информации об отказах из устройства защиты цепи
CN203965564U (zh) 接地故障检测电路
JP4977481B2 (ja) 絶縁監視装置
CN110174585A (zh) 一种双调谐交流滤波器的高压电容器断路故障的识别方法
KR20170014672A (ko) 고압 직류 송전 시스템에 포함되는 고조파 필터의 이상을 감지하기 위한 모니터링 시스템 및 그의 모니터링 방법
da Silva et al. A new methodology of fault location for predictive maintenance of transmission lines
CN105119253A (zh) 一种分界开关零序电流保护整定值计算方法
BR112020002669B1 (pt) Métodos para classificar ativos de rede com base nos eventos a jusante e sistema de gerenciamento de rede de distribuição
Liu et al. Insulation fault detection circuit for ungrounded DC power supply systems
KR20190003130A (ko) Hvdc ac필터 이상 검출 장치, 시스템 및 컴퓨터 판독가능 기록 매체
CN109900984A (zh) 基于阻性电流的电涌保护器的监测方法、系统和装置
Jouybari-Moghaddam et al. A study of capacitor element failures in high voltage shunt capacitor banks
CN202166717U (zh) 直流供电绝缘故障检测装置
CN105548798B (zh) 直流母线的接地检测方法和装置
CN205691718U (zh) 基于多源数据的交流特高压gis的状态评价装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170217