[发明专利]基于介质损耗因数的电力电容器运行状态在线监测方法

说明书

技术领域

基于介质损耗因数的电力电容器运行状态在线监测方法，属于变电站设备在线监测技术领域。

背景技术

高压电力电容器成套装置是电力系统应用最传统、最广泛和数量最多的无功补偿设备，我国的无功补偿设备容量近10亿千乏，绝大部分是并联电容器成套装置，在有利于电力系统安全稳定运行，能够改善电能质量，降低电能损耗、增加输配线路及电力变压器的传输容量等方面发挥了很好作用。电容无功补偿设备的可用率成为电力生产管理的一项重要的技术指标。

无功补偿装置在变电站单独布置安装，一般通过专用开关装置并联在变电站低压母线上，根据电力变压器的功率因数或母线电压高低确定是否投入，由于其投入与否不直接造成用户停电，而影响供电可靠性，普遍存在对电力电容器安全可靠运行重视程度不够的问题，从安装、运行、检测、消缺、维护等存在诸多管理漏洞，运行实际表明：电容器事故率居变电站所有设备之首，许多电力电容器成套装置，形同虚设，由于各种原因甚至常年不能投入运行，其作用未能得到发挥，影响了系统经济运行和电压质量。

介质损耗是标志电力电容器介质基本性能和状态的一项重要指标，能够反映制造工艺和原材料的优劣以及安全运行的状态和水平，其中具体表现为：（1）电容器密封不良，存在渗漏油，空气中的水分潮气进入电容器芯体内部，电容元件绝缘降低。油位下降，甚至使电容器引线或元件上端漏出油面，电力电容器有功损耗增加，电容器运行发热。（2）电力电容器由于各种原因的过负载运行，致使发热量显著增加，加快绝缘介质老化，介质中的泄漏电流增加。（3）电力电容器因高场强、高温度的运行条件，电力电容器绝缘老化加速、介质击穿放电，造成热击穿。（4）电力电容器的芯子存在其他绝缘缺陷，或壳体内部有局部放电现。以上问题皆会导致电力电容器的介质因数发生变化。

由上述可知，通过监测电力电容器介质损失因数的变化对其运行状态的判断至关重要，在现有技术中，还没有能够对电力电容器介质的损失因数进行有效监测的方法，因此很难通过介质损耗因数对电力电容器的工作状态进行评价，所以很难获得电力电容器在实际工作时的工作状态，因此形成了较大的安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种通过对电力电容器的介质损耗因数的实时监测实现了对电力电容器的工作状态的监测，保证了电力电容器以及高压电力电容器成套装置安全工作的基于介质损耗因数的电力电容器运行状态在线监测方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该基于介质损耗因数的电力电容器运行状态在线监测方法，其特征在于：设置有对高压并联电容器成套设备的电流参数和电压参数进行测量和处理的参数测量单元，具体包括如下步骤：

步骤1001，开始；

步骤1002，通过参数测量单元获得高压并联电容器成套设备所在变电站母线电压互感器的二次侧电压信号U；

步骤1003，通过参数测量单元计算得到高压并联电容器成套设备中电力电容器的运行电压Uc；

步骤1004，通过参数测量单元得到高压并联电容器成套装置出线开关柜电流互感器二次侧的电流信号I；

步骤1005，分解高压并联电容器成套设备的电流信号I；

参数测量单元对高压并联电容器成套设备的电流信号I进行傅里叶变换得到其中阻性电流分量Ir和容性电流分量Ic；

步骤1006，参数测量单元计算得到电力电容器的介质损耗因数；

步骤1007，参数测量单元根据电力电容器的严重状态判断规则判断电力电容器是否处于严重状态，如果处于严重状态，执行步骤1008，如果未处于严重状态，执行步骤1009；

步骤1008，电力电容器处于严重状态，参数测量单元向出线开关柜的断路器发出跳闸指令；

步骤1009，参数测量单元根据电力电容器的异常状态判断规则判断电力电容器是否处于异常状态，如果处于异常状态，执行步骤1010，如果未处于异常状态，执行步骤1011；

步骤1010，参数测量单元对电抗器的状态进行报警；

步骤1011，电力电容器处于正常工作状态，高压电力电容器成套装置继续运行。

优选的，步骤1007中的严重状态判断规则为：参数测量单元将步骤1006中计算得到的介质损耗因数与电力电容器的介质损耗因数的规定值比较并得到其偏差率，如果偏差率大于10%则处于严重状态。