專利名稱：雙y型接線高壓電力電容器組運行狀態(tài)實時監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種雙Y型接線高壓電力電容器組運行狀態(tài)實時監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)：
高壓電力電容器組廣泛應(yīng)用于電力輸配系統(tǒng)中，用于調(diào)整輸配電系統(tǒng)的無功功率，是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備。一般高壓電力電容器由若干個小電容串、并聯(lián)后組成，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由多個電容極板并聯(lián)后再串聯(lián)復(fù)合而成；如

圖1所示，雙Y型接線電力電容器的第一高壓電容器組1的三個分支上的電容器1YA、1YB、1YC組成第一Y形組，第二高壓電容器組2的三個分支上的電容器2YA、2YB、2YC組成第二Y形組，N1、N2分別為第一Y形組和第二Y形組的中性點，兩組電容器各對應(yīng)分支連接后接入三相電力系統(tǒng)；上述構(gòu)成雙Y型接線高壓電力電容器組。
通常高壓電力電容器組裝設(shè)有三相過電壓不平衡保護裝置，但其只能起到過電壓保護，無法記錄和顯示過電壓偏差值，因此不能實時地反映電力電容器組的實際運行狀態(tài)情況。目前，在高壓電力電容器組狀態(tài)的日常維護中，一般僅作外觀檢查及預(yù)防性試驗，雖然對高壓電力電容器裝置的安全運行起到了一定的積極作用，但由于預(yù)防性試驗項目其試驗電壓遠小于設(shè)備的實際運行額定電壓，一般很難發(fā)現(xiàn)電容器存在的早期內(nèi)部故障。其次，如果高壓電力電容器組內(nèi)部有小部分電容極板層間或單個電容極板擊穿，電容器的電容量數(shù)值發(fā)生的偏差值往往低于允許運行的-5％~+10％標準范圍，因此難以發(fā)現(xiàn)早期電容器存在的缺陷，不能對電容器的實際狀態(tài)是否良好作早期預(yù)警。另外，在小電容擊穿故障引起電力電容器組系統(tǒng)跳閘的事故，由于無法記錄和顯示故障狀況，檢修時往往需要對整個系統(tǒng)中的設(shè)備進行試驗性檢查，造成了故障處理時間長和人力、物力的浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種雙Y型接線高壓電力電容器組運行狀態(tài)實時監(jiān)測裝置，利用本裝置可實時監(jiān)測高壓電力電容器組運行中由于小電容擊穿導(dǎo)致的故障或故障隱患，提高了電容器組運行的可靠性，降低了停電試驗和維護的盲目性，降低生產(chǎn)設(shè)備的故障停機時間，減少生產(chǎn)成本。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型雙Y型接線高壓電力電容器組運行狀態(tài)實時監(jiān)測裝置包括電壓互感器、電壓變換模塊、濾波模塊、測量顯示模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)管理和預(yù)警模塊，所述電壓互感器的輸入端并聯(lián)于雙Y型接線高壓電力電容器組的兩個中性點，所述電壓互感器的輸出端連接所述電壓變換模塊的輸入端，所述電壓變換模塊的輸出端連接所述濾波模塊的輸入端，所述濾波模塊的輸出端分別連接所述A/D轉(zhuǎn)換模塊和測量顯示模塊的輸入端，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接所述數(shù)據(jù)傳輸模塊的輸入端，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊的輸出端連接所述數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端，所述數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端連接所述數(shù)據(jù)管理和預(yù)警模塊的輸入端。
由于本實用新型雙Y型接線高壓電力電容器組運行狀態(tài)實時監(jiān)測裝置采用了上述技術(shù)方案，即采用電壓互感器采集電容器中性點之間電壓并輸入電壓變換模塊，電壓變換模塊輸出信號輸入濾波模塊，濾波模塊的輸出信號分別輸入A/D轉(zhuǎn)換模塊和測量顯示模塊，A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出信號輸入數(shù)據(jù)傳輸模塊，數(shù)據(jù)傳輸模塊的輸出信號輸入數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊的輸出信號輸入數(shù)據(jù)管理和預(yù)警模塊；本裝置可實時監(jiān)測高壓電力電容器組運行中由于小電容擊穿導(dǎo)致的故障或故障隱患，提高了電容器組運行的可靠性，降低了停電試驗和維護的盲目性，降低生產(chǎn)設(shè)備的故障停機時間，減少生產(chǎn)成本。
以下結(jié)合附圖和實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明 圖1為雙Y型接線高壓電力電容器組的連接示意圖， 圖2為本監(jiān)測裝置的原理框圖。
具體實施方式
雙Y型接線高壓電力電容器組經(jīng)理論分析，各分支的電容值相等，理論上兩個中心點之間的電壓差為零，但實際上，由于電容器的制作工藝等因素的限制，電容器組在運行過程中兩個中心點之間的電壓存在一定差值，該差值并不影響電容器組的正常運行；但某分支中存在小電容擊穿時，各分支的電容值不等，兩個中心點之間的電壓差加大；上述是一漸進過程，在小電容擊穿少量時，不影響電容器組的運行，但存在安全隱患，而當小電容擊穿累積時，則電容器組故障，導(dǎo)致跳閘等事故，影響了設(shè)備正常運行。因此根據(jù)電容器組特性，實時監(jiān)測兩個中心點之間的電壓差，在小電容少量擊穿、存在安全隱患時設(shè)定預(yù)警，而在小電容擊穿量可能導(dǎo)致故障時設(shè)定報警，如此即可實現(xiàn)電容器組的運行狀態(tài)監(jiān)測。
下表為不同數(shù)量小電容擊穿時10000/500的電壓互感器檢測的中心點電壓差
從上表可知，電壓互感器檢測的電壓信號反映了小電容擊穿的數(shù)量，通過對電壓互感器的監(jiān)測，可實時監(jiān)測電容器組由于小電容擊穿引起的故障。
如圖2所示，本實用新型雙Y型接線高壓電力電容器組運行狀態(tài)實時監(jiān)測裝置包括電壓互感器PT、電壓變換模塊3、濾波模塊4、測量顯示模塊5、A/D轉(zhuǎn)換模塊6、數(shù)據(jù)傳輸模塊7、數(shù)據(jù)處理模塊8和數(shù)據(jù)管理和預(yù)警模塊9，所述電壓互感器PT的輸入端并聯(lián)于雙Y型接線高壓電力電容器組的兩個中性點N1和N2，所述電壓互感器PT的輸出端連接所述電壓變換模塊3的輸入端，所述電壓變換模塊3的輸出端連接所述濾波模塊4的輸入端，所述濾波模塊4的輸出端分別連接所述A/D轉(zhuǎn)換模塊6和測量顯示模塊5的輸入端，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊6的輸出端連接所述數(shù)據(jù)傳輸模塊7的輸入端，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊7的輸出端連接所述數(shù)據(jù)處理模塊8的輸入端，所述數(shù)據(jù)處理模塊8的輸出端連接所述數(shù)據(jù)管理和預(yù)警模塊9的輸入端。
本實用新型雙Y型接線高壓電力電容器組運行狀態(tài)實時監(jiān)測裝置采用電壓互感器采集電容器中性點之間電壓并輸入電壓變換模塊，電壓變換模塊將電壓互感器輸出的高電壓變換至低電壓并輸入濾波模塊，濾波模塊將低電壓信號作濾波處理后分別輸入A/D轉(zhuǎn)換模塊和測量顯示模塊，測量顯示模塊將監(jiān)測的中心點電壓差測量并直觀顯示；A/D轉(zhuǎn)換模塊將低電壓信號作模數(shù)轉(zhuǎn)換并經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸模塊將數(shù)字信號輸入數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊內(nèi)根據(jù)電容器組的運行特性預(yù)設(shè)預(yù)警值和報警值并將低電壓的數(shù)字信號與預(yù)警值和報警值作比較，數(shù)據(jù)處理模塊的輸出信號輸入數(shù)據(jù)管理和預(yù)警模塊，數(shù)據(jù)管理和預(yù)警模塊依據(jù)數(shù)據(jù)處理模塊的輸入信息作數(shù)據(jù)存儲，給出預(yù)警信號或報警信號，并提供各類報表，包括小電容擊穿的變化趨勢圖，便于管理人員作出精確判斷和選擇處理時機；本裝置中，電壓互感器、電壓變換模塊、濾波模塊和測量顯示模塊安裝于電容器組現(xiàn)場，測量顯示模塊可將中心點電壓差在現(xiàn)場實時直觀顯示；而A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)管理和預(yù)警模塊可安裝于監(jiān)控中心，濾波模塊的輸出信號可通過現(xiàn)場總線輸入A/D轉(zhuǎn)換模塊；A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊和數(shù)據(jù)處理模塊可采用PLC控制器，數(shù)據(jù)管理和預(yù)警模塊采用上位計算機。PLC控制器與上位計算機間可通過以太網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊。
本裝置在監(jiān)測電容器組運行狀態(tài)過程中，能有效地檢測發(fā)現(xiàn)電容器內(nèi)部是否存在的缺陷，不僅實現(xiàn)了電容器組狀態(tài)實時監(jiān)測，同時還能對電容器組存在缺陷的嚴重程度作評判，實現(xiàn)電容器組狀態(tài)的早期預(yù)警。另外，通過電容器組狀態(tài)實時監(jiān)測，還能及時、迅速、準確地確定故障的性質(zhì)和部位；如對于本裝置未給出報警而發(fā)生的高壓開關(guān)跳閘情況，則說明是非電容器組引起的外部故障，因此，檢修時僅需檢測外圍元件，包括控制電路或執(zhí)行機構(gòu)等。如此明顯提高了故障排除效率，降低了檢修成本。
根據(jù)電學(xué)原理，本裝置中的電壓互感器也可采用電流互感器，如采用電流互感器，則本裝置中各模塊變換、顯示、傳輸和處理的是電流信號，同樣可實現(xiàn)雙Y型接線高壓電力電容器組運行狀態(tài)的實時監(jiān)測。
權(quán)利要求1.一種雙Y型接線高壓電力電容器組運行狀態(tài)實時監(jiān)測裝置，其特征在于本裝置包括電壓互感器、電壓變換模塊、濾波模塊、測量顯示模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)管理和預(yù)警模塊，所述電壓互感器的輸入端并聯(lián)于雙Y型接線高壓電力電容器組的兩個中性點，所述電壓互感器的輸出端連接所述電壓變換模塊的輸入端，所述電壓變換模塊的輸出端連接所述濾波模塊，所述濾波模塊的輸出端分別連接所述A/D轉(zhuǎn)換模塊和測量顯示模塊的輸入端，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接所述數(shù)據(jù)傳輸模塊的輸入端，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊的輸出端連接所述數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端，所述數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端連接所述數(shù)據(jù)管理和預(yù)警模塊的輸入端。
專利摘要本實用新型公開了一種雙Y型接線高壓電力電容器組運行狀態(tài)實時監(jiān)測裝置，其采用電壓互感器采集電容器中性點之間電壓并輸入電壓變換模塊，電壓變換模塊輸出信號輸入濾波模塊，濾波模塊的輸出信號分別輸入A/D轉(zhuǎn)換模塊和測量顯示模塊，A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出信號輸入數(shù)據(jù)傳輸模塊，數(shù)據(jù)傳輸模塊的輸出信號輸入數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊的輸出信號輸入數(shù)據(jù)管理和預(yù)警模塊；本裝置可實時監(jiān)測高壓電力電容器組運行中由于小電容擊穿導(dǎo)致的故障或故障隱患，提高了電容器組運行的可靠性，降低了停電試驗和維護的盲目性，降低生產(chǎn)設(shè)備的故障停機時間，減少生產(chǎn)成本。
文檔編號G01R31/00GK201540336SQ20092020959
公開日2010年8月4日 申請日期2009年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月11日
發(fā)明者戴靜旭, 劉杰, 潘永明, 華力潮, 陸志明, 余徐斌, 成旭鵬, 劉凱, 肖志杰 申請人:上海寶鋼工業(yè)檢測公司