电容器不平衡保护动作智能判断方法与流程

    专利2025-04-11  12


    本发明属于电力电容器,具体涉及电容器不平衡保护动作智能判断方法。


    背景技术:

    1、电力电容器,用于电力系统和电工设备的电容器,任意两块金属导体,中间用绝缘介质隔开,即构成一个电容器,电容器电容的大小,由其几何尺寸和两极板间绝缘介质的特性来决定,当电容器在交流电压下使用时,常以其无功功率表示电容器的容量,单位为乏或千乏。

    2、现有技术存在的问题:

    3、在电力系统中,电容器的不平衡保护是确保电容器正常运行和延长使用寿命的重要措施,然而,现有方案因不能根据电容器电容值的变比和母线三相电压变化区别电容器本体异常和系统外部故障导致的异常,不能考虑系统初始不平衡对电容器不平衡保护影响。

    4、电容器不平衡保护动作是指电容器组三相电容器的容值理想状态应相等,放电线圈中性点电压应为0,当个别电容器元件故障,电容器三相电压不平衡,放电线圈中性点电压增大而动作的一种保护。可防止非故障电容器元件因承受高电压相继故障。因系统故障会导致电容器不平衡增大,这种不平衡状态可能会影响电力系统的稳定性和安全性,现有技术判断电容器不平衡动作原因:

    5、一是调阅电容器不平衡保护动作时刻的电气量,查阅波形,根据母线三相电压、电容器三相电流和电容器放电线圈中性点电压,结合电容器同母线线路故障信息综合判断电容器不平衡保护动作原因;

    6、二是开展电容器本体检查、电容器容量测试和耐压试验、电容器串联电抗器容量和直流电阻测试、放电线圈直流电阻和变比测试;

    7、三是开展电容器不平衡保护功能调试和回路检查。

    8、而上述方法不能根据电容器故障时刻的电气量分析、电容器本体检查、电容器电抗器和放电线圈测试以及电容器不平衡保护功能调试和回路检查确定电容器不平衡保护动作的原因,且需开展大量的现场测试。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是提供电容器不平衡保护动作智能判断方法,能够实现电容器电容值的变化和母线三相电压变化,区别电容器本体异常和系统异常导致的电容器不平衡保护动作。

    2、本发明采取的技术方案具体如下:

    3、电容器不平衡保护动作智能判断方法,包括如下步骤:

    4、步骤一:采集正常运行时母线电压电容器电流和电容器放电线圈中性点通过计算得出三相初始阻抗值

    5、步骤二:根据初始阻抗值通过计算得出初始电容值ca、cb、cc;

    6、步骤三:采集电容器不平衡保护动作时刻母线电压电容器电流和电容器放电线圈中性点通过计算得出故障时阻抗值

    7、步骤四:根据故障时阻抗值通过计算得出故障时刻电容值

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    11、步骤五:根据电容器默认允许熔断元件个数(2~3)通过计算电容器三相电容值偏差,电容值偏差不超过额定值的-5%~+5%、电容值不低于额定值95%,超限即为本体故障,且超限相即为故障相,得出条件1;

    12、步骤六:电容器不平衡动作时刻所接母线电压变化,任一相电压小于低电压定值40v,为条件2;

    13、步骤七:电容器放电线圈中性点电压变化小于2个电容元件熔断产生的不平衡电压,为条件3;

    14、步骤八:根据步骤五至步骤七中的条件1、条件2及条件3,用于判断并区分电容器本体异常和系统异常;

    15、条件1满足,判定电容器本体故障且给出故障相;

    16、条件1不满足、条件2满足,判定系统故障引起的不平衡保护动作;

    17、条件1和条件2不满足、条件3满足,判定系统初始不平衡引起的不平衡保护动作。

    18、还包括电网调度自动化系统,步骤六中通过电网调度自动化系统的电气遥信量,快速区别电容器故障或系统故障引起电容器不平衡动作,通过反应电网开关状态的信息以及元件保护状态的信息传输至监控后台。

    19、所述不平衡动作信号触发上送故障时刻电气遥信量。

    20、还包括svc系统,所述svc系统投退电容器上送电容器遥信数据。

    21、本发明取得的技术效果为:

    22、本发明,通过电气遥信量实现电容器容值变化判别,快速区别电容器本体或系统异常引起电容器不平衡动作,减少人工现场分析、试验和处置。

    23、本发明,不平衡保护动作触发上送故障刻电气遥信量,减少调度信息系统数据压力,无需增加硬件设备。

    24、本发明,通过定期检验触发上送电容器遥信数据,根据电容值变化提前预警电容器本体异常,减少故障停运。

    25、本发明,根据svc系统投退电容器上送电容器遥信数据,根据电容值变化数据的收集,监测自动投切对电容器的影响。



    技术特征:

    1.电容器不平衡保护动作智能判断方法,其特征在于,包括如下步骤:

    2.根据权利要求1所述的电容器不平衡保护动作智能判断方法,其特征在于:步骤一得出初始阻抗值的公式包括:

    3.根据权利要求1所述的电容器不平衡保护动作智能判断方法,其特征在于:步骤二根据初始阻抗值得出初始电容值ca、cb、cc的公式包括:

    4.根据权利要求1所述的电容器不平衡保护动作智能判断方法,其特征在于:步骤三得出故障时阻抗值的公式包括:

    5.根据权利要求4所述的电容器不平衡保护动作智能判断方法,其特征在于:步骤四根据故障时阻抗值

    6.根据权利要求1所述的电容器不平衡保护动作智能判断方法,其特征在于:还包括电网调度自动化系统,步骤六中通过电网调度自动化系统的电气遥信量,快速区别电容器本体异常或系统异常引起电容器不平衡动作,通过反应电网开关状态的信息以及元件保护状态的信息传输至监控后台。

    7.根据权利要求1所述的电容器不平衡保护动作智能判断方法,其特征在于:所述电容器不平衡动作信号触发上送故障时刻电气遥信量。

    8.根据权利要求1所述的电容器不平衡保护动作智能判断方法,其特征在于:还包括svc系统,所述svc系统投退电容器上送电容器遥信数据。


    技术总结
    本发明属于电力电容器技术领域,具体涉及电容器不平衡保护动作智能判断方法,包括采集母线三相电压、电容器三相电流和电容器放电线圈中性点电压,计算得出三相初始电容值;电容器不平衡保护动作时刻母线三相电压、电容器三相电流和电容器放电线圈中性点电压,计算得出三相故障时电容值。计算初始态和故障态电容器三相电容值偏差,根据电容器三相电容值的变化、电容器不平衡动作时刻所接母线三相电压、电容器放电线圈中性点电压变化综合判断电容器不平衡保护动作的原因。本发明,能够实现通过电容器电容值的变比和母线电压变化,区别电容器本体异常和系统异常导致的电容器不平衡保护动作。

    技术研发人员:徐凤玲,凌理远,曹鹏飞,吴曾
    受保护的技术使用者:海南电网有限责任公司三亚供电局
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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