[发明专利]高压电力电容器成套装置的干式空心电抗器在线监测方法

说明书

技术领域

高压电力电容器成套装置的干式空心电抗器在线监测方法，属于变电站设备在线监测技术领域。

背景技术

为补偿电力系统中阻感性负载消耗的无功功率，变电站装设了大量电力电容器成套装置。无功补偿装置合理配置是保证电压质量、降低电网损耗的重要手段。为了提高供用电设备的功率因数，减少电能在输送过程中的损耗，增强输变电设备供电能力，国内变电站在电力变压器低压侧安装了大量的低压电抗器和电容器组，用以调整系统电压、提高变压器功率因数。为限制电力电容器投入时的合闸涌流，改善电网电压波形，抑制电网高次谐波对电容器的危害，电力电容器成套装置中必须串入一定电抗率的电抗器。而干式空心电抗器因干式无油、安装简单、维护量小和运行成本低等优点被广泛使用。

由于设计、制造、运行、维护及使用环境等原因，干式空心电抗器的故障时有发生，如：绕组的匝间绝缘击穿导致匝间短路，引起继电保护动作跳闸甚至烧毁干式空心电抗器。导致烧毁的直接原因是匝间绝缘破坏后电抗器内部形成的匝间短路，该匝间短路环在漏磁感应电势作用下产生短路环流，使得短路线匝发热，发热高温又加速了绝缘老化，在电场的作用下引发匝间短路的雪崩效应，导致绝缘材料起火，最终造成干式空心电抗器烧毁。

电力电容器成套装置的干式空心电抗器一旦绝缘受损，形成匝间短路环，必然造成回路消耗的有功功率增加，电抗器的电抗值或电抗率是标志高压并联电力电容器成套装置基本性能和状态的一项重要指标，因此对于电抗器的运行状态的监测尤为重要，而现有技术中，对电抗器进行测试时，需要断电测量，有电抗器在断电后未处于工作状态，因此所得到的测量结果可靠性较差，因此大大的增加了故障发生的隐患。

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，提供一种对电抗器实现在线监测，避免了现有技术中断电检测时可靠性较差的缺陷，大大提高了电抗器以及高压电力电容器成套装置工作安全性的高压电力电容器成套装置的干式空心电抗器在线监测方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该高压电力电容器成套装置的干式空心电抗器在线监测方法，其特征在于：设置有对高压电力电容器成套装置的电流参数和电压参数进行测量和处理的参数测量单元，还包括如下步骤：

步骤1001，开始进行高压电力电容器成套装置的干式空心电抗器在线监测方法；

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干式空心电抗器的运行电压U1；

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1005，参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干式空心电抗器消耗的有功功率；

步骤1007，参数测量单元根据严重状态判定规则判断高压并联电容器成套设备是否处于严重状态，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1008，参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异常状态判定规则判断高压并联电容器成套设备是否处于异常状态，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，电抗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中计算得到的有功功率与干式空心电抗器的额定值比较并得到其偏差率，如果偏差率大于15%则处于严重状态。

优选的，步骤1009中的异常状态判断规则为：参数测量单元将步骤1006中得到的干式中空电抗器的有功功率与其有功功率的额定值进行比值计算，对于100kvar的干式空心电抗器，其比值大于3%则表示处于异常状态，对于1000kvar的干式空心电抗器，其比值大于1.3%则表示处于异常状态，对于2000kvar的干式空心电抗器，其比值大于0.9%，则表示处于异常状态。