專利名稱：一種基于運(yùn)行數(shù)據(jù)評估電力電容器剩余壽命的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于評估電力電容器運(yùn)行狀況與剩余壽命的方法，特別涉及一種基于運(yùn)行數(shù)據(jù)評估電力電容器運(yùn)行狀況與剩余壽命的方法。
背景技術(shù)：
電力電容器是電力系統(tǒng)中重要的和故障率較高供用電設(shè)備。電力電容器對提高電網(wǎng)功率因數(shù)，改善電壓質(zhì)量具有重要作用。電力電容器的特點(diǎn)是一旦投入運(yùn)行就將滿負(fù)荷運(yùn)行，一般來說，電力電容器的設(shè)計(jì)壽命通常是在20 30年，但在很多情況下電力電容器往往達(dá)不到設(shè)計(jì)壽命，這是由于其運(yùn)行壽命容易受到自身和外部因素的影響，比如運(yùn)行中的電容器由于受到電場和熱場的作用，其介質(zhì)會(huì)不斷地發(fā)生老化，從而影響其壽命。影響電容器運(yùn)行壽命的因素主要有運(yùn)行環(huán)境因素和設(shè)備因素。運(yùn)行環(huán)境因素主要 包括介質(zhì)溫度、電網(wǎng)電壓和電網(wǎng)背景諧波。設(shè)備因素主要包括電容器自身設(shè)備因素和外部設(shè)備因素。電容器自身設(shè)備因素主要包括原材料、設(shè)計(jì)、工藝等。外部設(shè)備因素主要是指與電容器在同一支路上的斷路器和串抗。受設(shè)備因素影響而產(chǎn)生的結(jié)果，通常表現(xiàn)為電容器的運(yùn)行缺陷，如滲漏油、熔斷器熔斷等。長期以來，對電力電容器剩余壽命的評估只是限定在單個(gè)因素對電力電容器壽命的影響，或者只是對影響因素進(jìn)行定性的分析評估，很少有給出過在工程上可應(yīng)用的綜合評估方法。在中國專利第200980120673. 8號提出的電力電容器壽命評估方法主要體現(xiàn)為通過對電容器的溫度測量單元、電壓測量單元以及電流測量單位評估電容器的剩余壽命，但這種評估方法顯然忽視了電網(wǎng)背景諧波及設(shè)備因素對電力電容器壽命的影響。

發(fā)明內(nèi)容
專利文獻(xiàn)I提出了一種電容器的剩余壽命診斷裝置，其特征在于，具備溫度測量單元，用于測量蓄電體的溫度；電壓測量單元，用以測量蓄電體的直流電壓；電流測量單位，用以測量蓄電體的輸出直流電流。剩余壽命運(yùn)算單元，根據(jù)放電時(shí)間、測量溫度以及電容器剩余壽命特性來運(yùn)行剩余壽命。本發(fā)明鑒于已有技術(shù)，充分考慮到電網(wǎng)諧波以及設(shè)備因素的影響，提出一種簡易的工程評估方法。其技術(shù)特征在于采用溫度修正系數(shù)、電壓修正系數(shù)、諧波修正系數(shù)、缺陷修正系數(shù)、壽命修正系數(shù)評估電力電容器的剩余壽命，其步驟如下步驟一在電容器室和電容器外殼處安裝溫度傳感器，測量環(huán)境溫度e :和電容器外殼溫度9 2 ；步驟二 在電容器所連接母線上安裝電能質(zhì)量在線監(jiān)測終端，以獲取電網(wǎng)電壓和諧波值；步驟三讀取環(huán)境溫度S1、電容器外殼溫度02和母線電壓Un，利用公式
權(quán)利要求
1. 一種基于運(yùn)行數(shù)據(jù)評估電力電容器剩余壽命的方法，分別采用溫度修正系數(shù)、電壓修正系數(shù)、諧波修正系數(shù)、缺陷修正系數(shù)、壽命修正系數(shù)評估電力電容器的壽命指數(shù)，其特征在于，步驟如下 步驟一在電容器室和電容器外殼處安裝溫度傳感器，測量環(huán)境溫度Θ i和電容器外殼溫度Θ 2 ; 步驟二 在電容器所連接母線上安裝電能質(zhì)量在線監(jiān)測終端，以獲取電網(wǎng)電壓和諧波值； 步驟三讀取環(huán)境溫度Θ i、電容器外殼溫度Θ 2和母線電壓Un，利用公式見= 3+(Τ^τ):χ .5><^-%計(jì)算電容器內(nèi)部介質(zhì)最高溫度Θη;若實(shí)際計(jì)算得到Ι.1χ 々的θη〈50，則取θη=50 ;然后按照公式& =2@計(jì)算溫度修正系數(shù)k1; Ic1的取值范圍是(Kk1 ( I ； 步驟四讀取母線電壓Un，依據(jù)公式& =(γ^^Γ8計(jì)算電壓修正系數(shù)k2，式中，比為電容器所在母線的額定電壓，k2的取值范圍是0〈k2 ( I ;若Un〈l. IXUeW Un=L IXUe ； 步驟五從電能質(zhì)量在線監(jiān)測終端讀取諧波電流總畸變率值THD (I)值；依據(jù)諧波電流總畸變率情況，評估得到諧波修正系數(shù)k3 ;具體方法為 若諧波電流總畸變率THD (I)〈5%，k3取I. O; 若諧波電流總畸變率5%<THD (I) <30%, k3取O. 95; 若諧波電流總畸變率THD (I) >30%, k3取O. 90; 步驟六從生產(chǎn)管理系統(tǒng)中調(diào)取電容器運(yùn)行缺陷記錄，并依據(jù)運(yùn)行缺陷記錄，評估缺陷修正系數(shù)匕；具體方法為 在運(yùn)行周期內(nèi)，若一般缺陷及以上的記錄次數(shù)< 1，匕取1.0; 若存在I次嚴(yán)重缺陷或2次及以上的一般缺陷，k4取O. 8; 若存在I次及以上的緊急缺陷或2次及以上的嚴(yán)重缺陷或4次及以上的一般缺陷，k4取 0.6; 步驟七依據(jù)投運(yùn)時(shí)間，確定年限修正系數(shù)k5，其計(jì)算公式為& Le 式中，Le為電容器額定壽命，Ltl為已使用過的年限； 步驟八對得出的系數(shù)Hk3,計(jì)算其積分平均值，數(shù)據(jù)采樣按每3分種刷新一次，積分時(shí)間長度為一天，共1440分鐘，480個(gè)采樣點(diǎn)，如對于Ic1按公式 II 480K1 -^^!^々"！^^[^咁算河得到以一天為計(jì)算周期的結(jié)果1^ ;系數(shù)K4和1均按每天刷新一次進(jìn)行計(jì)算，即K4=k4、K5=k5 ； 步驟九依據(jù)最終所得到溫度修正系數(shù)I、電壓修正系數(shù)K2、諧波修正系數(shù)K3、缺陷修正系數(shù)K4、年限修正系數(shù)K5計(jì)算電容器壽命指數(shù)K=K1 X K2 X K3 X K4 X K5 ; 步驟十按公式L=LeXK計(jì)算電力電容器的剩余運(yùn)行壽命；式中，Le為電力電容器的額定使用壽命；如果最終得到的電容器壽命指數(shù)K低于O. 25，應(yīng)當(dāng)發(fā)出預(yù)警信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于運(yùn)行數(shù)據(jù)評估電力電容器剩余壽命的方法，該方法充分考慮了電力電容器介質(zhì)溫度、所連接系統(tǒng)的供電電壓、系統(tǒng)背景諧波、電力電容器運(yùn)行缺陷、已運(yùn)行年限的影響，修正電力電容器的壽命指數(shù)。通過得出壽命指數(shù)，便可估算出電力電容器的剩余運(yùn)行壽命，還可依據(jù)實(shí)際需要發(fā)出預(yù)警信號，以便采取必要措施。
文檔編號G01R31/00GK102830310SQ20121030820
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者郭成, 李勝男, 李明, 許守東, 徐志, 魏承志, 邢超 申請人:云南電力試驗(yàn)研究院(集團(tuán))有限公司電力研究院, 云南電網(wǎng)公司技術(shù)分公司