[发明专利]一种用于电容器切出系统时的故障诊断方法及相关装置

说明书

本申请公开了一种用于电容器切出系统时的故障诊断方法及相关装置，由于电容器的三相端电压波形幅值基本保持稳定状态，且在不发生故障时始终与中性点电位保持三相对称关系，因此在电容器分闸退出系统时，根据电容器三相负载端电压判断电容器是否发生故障；若电容器发生故障，则去除三相负载端电压修正量的高频谐波分量以及直流分量后，根据其包络线平均值计算三相负载端电压的修正量，将修正量最大的相设为故障相；接着对确定的故障相电容的电流方向进行判断；最后根据故障电容桥臂的电流方向确定具体的故障桥臂电容，从而能够在内熔丝保护和桥差电流保护无法正常动作的情况下，诊断出电容器是否处于故障状态，并诊断出电容器具体的故障位置。

技术领域

本申请涉及电容器故障诊断技术领域，尤其涉及一种用于电容器切出系统时的故障诊断方法及相关装置。

背景技术

变电站中电容器的状态对于电网系统运行起着关键的作用。传统的并联电容器一般采用内熔丝保护为主保护、桥式电流差动保护为后备保护的保护方式，但是存在着较大的缺陷。

当电容元件击穿时，内熔丝过流熔断，从而隔离故障电容元件，当击穿的并联电容元件达到一定数量时，内熔丝无法正常隔离故障，导致整个串段发生短路事故。进一步的当电容器发生故障时，桥差电流互感器上流过的电流较大，容易造成互感器损坏，无法正常判断故障发生情况，误动和拒动概率较大。即使正常工作状态的电容器通过断路器分闸退出系统时，在首开相上会产生过电压从而威胁电容器的绝缘，断路器合闸时涌流和过电压会导致电容器出现更加严重的绝缘受损。

因此，提供一种用于诊断电容器故障的方法具有重要的研究意义。

发明内容

本申请实施例提供了一种于电容器切出系统时的故障诊断方法及相关装置，用于在内熔丝保护和桥差电流保护无法正常动作的情况下，诊断电容器是否处于故障状态，并诊断出电容器具体的故障位置。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种用于电容器切出系统时的故障诊断方法，所述方法包括：

S1、当电容器分闸退出系统时，获取所述电容器的三相负载端电压和三相中性点电压；

S2、将所述三相负载端电压与所述三相中性点电压相减，得到所述三相负载端电压的第一修正量，将所述第一修正量代入到三相对称关系判别式中计算，若所述三相对称关系判别式的值不为零，则所述电容器发生故障；

S3、滤去所述第一修正量的高频谐波分量以及直流分量，得到第二修正量；

S4、将所述第二修正量的上半周波包络线加权均值以及谐波衰减时间常数的权值代入到电压修正量计算公式中计算，得到所述三相负载端电压修正量，将所述三相负载端电压修正量中修正量最大的相设为故障相；

S5、获取所述故障相中的各个桥臂电容的电流方向，当所述桥臂电容的电流方向为流入方向时，则所述桥臂电容为故障桥臂电容。

可选地，步骤S2之后，还包括：

根据所述三相负载端电压对应的波形图，获取所述电容器发生故障的时间。

可选地，所述滤去所述第一修正量的高频谐波分量以及直流分量，得到第二修正量，具体包括：

将所述高频谐波分量的周期平均值作为所述三相负载端电压的第三修正量，当所述第三修正量的包络均值在预置的门限区间时，得到所述第二修正量。

可选地，所述三相对称关系判别式为：

x_A(n)+x_B(n)+x_C(n)＝0；

其中，