[发明专利]一种并联补偿电容器组的故障定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种变电站并联补偿电容器组的故障定位方法，属输配电技术领域。

背景技术

并联补偿电容器是一种常用的无功补偿设备，对改善电力系统的结构，提高电能质量起着重要的作用，它的稳定运行是电力系统安全的重要保障。由于运行环境、人为因素的影响，电容器在运行过程中故障频频发生，严重威胁着电力系统的安全运行。

目前对电容器组的监测均为整组电容器的相间或单相段间的不平衡监测，且现在的各种保护方式均存在保护盲区。当整组电容器中的某台或几台电容器部分或全部损坏后，保护装置跳开开关，检修人员要根据实际情况，测量每台电容器的电容量，判断每台电容器的好坏，找到损坏的电容器后再换下。且上述检测工作只有在电容器损坏、继电保护动作跳开开关后才能进行，检测前无法准确判断故障电容器的损坏程度，检查和维护工作量繁重，需要付出较大的人力物力，且耗费较多时间，影响设备正常运行。

为及时发现和排除电容器组的故障，保证无功补偿设备安全可靠运行，有必要对设备的运行状况进行监测。但由于变电站中电容器的数量庞大，而且目前还没有对单只电容器的电容量进行有效监测的方法，当个别电容器发生故障导致电容器保护装置动作时，只能通过对组内电容器进行离线的逐个检测，才能实现电容器故障的定位，这样就大大增加了无功补偿设备的维护工作量，降低了工作效率。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种并联补偿电容器组的故障定位方法，以实现电容器故障的快速定位，保证电力系统的安全运行。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种并联补偿电容器组的故障定位方法，所述方法首先根据现场电容器组的结构进行电路建模，再根据建立的电路模型计算电容器组内各台电容器在不同故障时的电流变化范围，进而划分无故障和有故障时电容器电流的变化区间，然后根据各电容器电流的监测值对电容器电流的变化区间进行修正，消除电压和温度对电流的影响，最后根据各电容器电流的监测值与修正的无故障和有故障时电容器电流变化区间的对应关系确定各电容器的状态，实现故障的准确定位。

上述并联补偿电容器组的故障定位方法，它包括以下步骤：

a. 根据电容器组的连接方式及各电容器的内部结构进行电路建模,计算电容器不同故障时其电流的变化范围，得到正常以及熔丝熔断情况下电容器电流相对于其理论正常值的变化区间；

b. 测量流过组内同一相下每个电容器的电流有效值，得到组内同一相下各电容器的电流值                                                ，去掉最大值和最小值，计算其余电容器电流的平均值； 

c.间隔规定时间后，再次测量流过组内同一相下每个电容器的电流有效值，去掉最大值和最小值，计算其余电容器的电流均值；

d.计算和的比值，将该比值乘以步骤a中确定的正常以及熔丝熔断情况下电容器电流相对值变化区间的各个端值，获得修正后的正常以及熔丝熔断情况下电容器电流相对值的变化区间；

e.分别计算组内每个电容器前后两次测量所得电流值的比值根据各比值落入的电流相对值变化区间，依次判断各个电容器是否存在故障。

本发明利用电容器的电流与电容量的变化关系，实现对电容器电容量异常故障的定位，具有算法的实用性强，定位准确、高效等优点，可帮助维护人员及时发现和排除电容器组的故障，保证电力系统的安全运行。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是并联补偿电容器组主接线图；

图2是电容器内部结构电路图；

图3是现场电容器组单相电路图；

图4是电容器组故障定位方法流程图。

图中各标号清单为：L、串抗，QG、接地刀闸，FV、避雷器，C1～C4、第一电容器组（标注为C1实际上是多个电容器串联组成电容器组，其余均同此），C5～C8、第二电容器组，TV1、第一放电线圈，TV2、第二放电线圈，C、小电容，L、内熔丝，C11～C412、第一电容～第四十八电容。

具体实施方式

一般电容器组为多台电容器采用M并N串连接方式组成，M和N的组合形式依据系统无功补偿需要设置，实际现场存在多种连接形式，如附图1所示为其中一种采用12并4串双星型接线方式的并联电容器组。