[发明专利]一种故障可测的电容器单元及其故障在线监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力电容器领域，特别涉及一种故障可测的电容器单元及其故障在线监测方法。

背景技术

目前，高压交、直流滤波器电容器组普遍采用继电保护，不能实现故障的在线监测，不能准确确定故障点，需要人工去检测，非常耗时耗力，满足不了新一代的智能变电站的需求。因此，急需提出一种能够实现故障在线监测的电容器。 

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提出一种故障可测的电容器单元及其故障在线监测方法，可实现电容器单元故障的在线监测，能够精确定位故障点，解决了现有电容器中不能在线监测故障的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明提供一种故障可测的电容器单元，其包括电容器单元和故障检测器，其中：所述电容器单元由多个元件串联和/或并联组成，所述故障检测器通过测量所述元件的温度变化来检测所述电容器单元的故障。

较佳地，所述故障检测器包括分布式光纤，所述分布式光纤上设置有光栅温度传感器，探测温度变化的灵敏度高、速度快，分布式光纤的抗射频和电磁干扰能力强，防燃防爆。

较佳地，所述光栅温度传感器为一个，其位于所有元件的1/3处，靠近所述电容器单元的密封口处，当电容器单元出现故障时，此处的温度变化最大，因此将光栅温度传感器设置于此处，能够比较准确地感应电容器单元的温度变化，从而准确判断电容器单元的故障点，方便检修人员简单、快捷地找到故障电容器的准确位置，节省时间。

较佳地，所述光栅温度传感器为多个，其均匀地分布于所述元件之间。在尽量减少光栅温度传感器个数的基础上更加精确地定位故障点，能够帮助进行电容器产品的特性分析，分析电容器单元中的每个元件故障，即能够准确分析电容器内部的故障点。

较佳地，所述分布式光纤的入射端露出所述电容器单元的密封口，与分布式光纤测温系统相连。

较佳地，所述分布式光纤测温系统通过检测所述光纤温度传感器的反射光的波长变化来确定所述光纤温度传感器处的温度变化；所述分布式光纤测温系统通过检测入射光经所述光栅温度传感器反射回入射端的时间来确定所述光栅温度传感器的位置。

较佳地，所述电容器单元为高压油浸式电容器单元。

本发明还提供一种电容器单元的故障在线监测方法，其包括以下步骤：

S81：在电容器单元的内部元件之间设置故障检测器；

S82：使用所述故障检测器测量所述电容器单元的内部元件的温度变化，以检测所述电容器单元的故障。

较佳地，步骤S81具体为：

S811：在电容器单元内设置分布式光纤，使所述分布式光纤的入射端露出所述电容器单元的密封口；

S812：在分布式光纤上连接分布式光纤测温系统以及设置光栅温度传感器；

其中：S812具体包括以下流程：

将所述分布式光纤的入射端与分布式光纤测温系统相连；

在所述分布式光纤上设置光栅温度传感器，使所述光栅温度传感器位于所有内部元件的1/3处，靠近所述电容器单元的密封口处。

较佳地，步骤S82具体包括以下流程：

使用所述分布式光纤测温系统检测入射光经所述光栅温度传感器反射的光的波长变化，以确定所述光栅温度传感器的温度变化；

使用所述分布式光纤测温系统检测入射光经所述光栅温度传感器反射回入射端的时间，以确定所述光栅温度传感器的位置。

相较于现有技术，本发明具有以下优点：

（1）本发明提供的故障可测的电容器单元，通过测量电容器的温度变化来检测电容器的故障，提高了故障检测的灵敏度；

（2）本发明的故障可测的电容器单元，通过分布式光纤测温系统通过检测入射光经所述光栅温度传感器反射回入射端的时间来确定所述光栅温度传感器的位置，进而确定故障电容器单元的位置，方便检修；

（3）通过在一个电容器单元内部设置多个光栅温度传感器，可以探测电容器单元内部故障的位置，能够用于进行电容器单元产品的内部元件特性分析。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明：

图1为本发明的实施例1的故障可测的电容器单元的结构示意图；

图2为本发明的实施例2的故障可测的电容器单元的结构示意图；

图3为本发明的电容器单元的故障在线监测方法的操作流程图。