[发明专利]一种双Y型并联电容器组的在线故障监测及处置方法

说明书

本发明公开了一种双Y型并联电容器组的在线故障监测及处置方法，所述方法包括：步骤1：测量并联电容器组三相电压和中性点不平衡电流相量；步骤2：根据步骤1的测量结果，判断并联电容器组内部是否存在故障或缺陷；若不存在故障或缺陷，则电容器组处于正常状态，若存在故障或缺陷，则执行步骤3；步骤3：对并联电容器组的故障或缺陷的程度和位置进行判断；步骤4：根据并联电容器组的故障或缺陷的程度和位置判断并联电容器组是否能够继续运行，若否则对并联电容器组进行检修。本发明能够实现对电容器组内部故障和缺陷的定位和严重程度判断。

技术领域

本发明属于电力系统及其自动化领域，具体涉及各电压等级变电站中的双Y型并联电容器组的故障在线监测判据构造和处置方法。

背景技术

高压并联电容器组是电力系统中的关键设备，承担着无功补偿和稳定系统电压的重要功能。高压并联电容器组是满载运行设备，额定电流较大，且电网无功动态调整时需要频繁投切电容器。长期的满负荷运行和频繁操作会导致电容设备老化、电容变形和容量变化，甚至会导致电容器组爆炸，严重威胁电力系统安全稳定运行。

目前，并联电容器组的在线监测和保护方法主要有依赖于不平衡电流法和参数测量法。

1)不平衡电流法。该方法通过测量中性点不平衡电流的大小判断电容器组内部是否存在故障或缺陷。然而，对于不平衡电流法而言，该方法可靠性较低，当保护动作时表明并联电容器组内部已发生了较为严重的缺陷或故障，无法实现对轻微故障的预先识别。另外，该方法无法直接反应并联电容器组内部缺陷的位置以及严重程度，故障发生后仍需要大量的试验测量工作来查找故障位置。

2)参数测量法。该方法通过定期预防性试验，测量并联电容器组电容值，进而反应电容器组的整体健康状态。然而，此方法需要将电容器组退出运行后进行离线测量，并且同样存在无法判别故障位置的问题。另外停电测试中所使用的测量电压值远低于实际运行电压，无法真实反应并联电容器组在实际运行工况下的健康状态。

此外，现有方法均未考虑到实际运行中并联电容器组参数与设计值存在偏差的情况。因此，无法实现对电容器组内部故障和缺陷的定位和严重程度判断。

发明内容

针对现有双Y型并联电容器组的缺陷，本发明利用中性点不平衡电流的幅值和相位，提出一种双Y型并联电容器组的在线故障检测及处置方法，旨在解决现有方法无法判断故障及缺陷的位置和严重程度的技术问题。

为实现上述发明目的，本申请提供了一种双Y型并联电容器组的在线故障监测及处置方法，所述方法包括：

步骤1：测量并联电容器组三相电压和中性点不平衡电流相量；

步骤2：根据步骤1的测量结果，判断并联电容器组内部是否存在故障或缺陷；若不存在故障或缺陷，则电容器组处于正常状态，若存在故障或缺陷，则执行步骤3；

步骤3：对并联电容器组的故障或缺陷的程度和位置进行判断；

步骤4：根据并联电容器组的故障或缺陷的程度和位置判断并联电容器组是否能够继续运行，若否则对并联电容器组进行检修。

优选的，双Y型并联电容器组包括第一桥臂和第二桥臂，每个桥臂的等效电容由若干电容单元通过串并联构成。

优选的，所述步骤1具体包括：测量获取并联电容器组三相母线电压和中性点不平衡电流

优选的，中性点不平衡电流的门槛值为I_threshold，当中性点不平衡电流幅值大于I_threshold时，则判定并联电容器组内部存在故障或缺陷。

优选的，并联电容器组的故障或缺陷的程度判断包括：并联电容器组内部发生10％，20％，30％，……程度的故障和缺陷后，所对应的中性点不平衡电流分别为通过比较中性点不平衡电流幅值与则能够确定并联电容器组内部故障或缺陷的严重程度。