一種具有電容器溫度檢測及保護功能的無功補償裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高壓電力系統(tǒng)的無功補償技術(shù)，特別是一種為電容器提供高溫保護的無功補償裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電網(wǎng)改造的逐步深入，電力配網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，無功補償裝置被大規(guī)模采用。無功補償裝置中采用的電力電容器，其固體介質(zhì)擊穿場強受電容器內(nèi)部溫度影響很大，因此需要對其溫度進行監(jiān)測。但由于電容器內(nèi)部元件是密封于鋼板箱內(nèi)部，運行中測量電容器內(nèi)部溫度較難實現(xiàn)，也不切實際。而內(nèi)部溫度過高易造成電容器壽命降低，甚至出現(xiàn)熱擊穿而導(dǎo)致?lián)p壞；同時，電容器內(nèi)部如果溫度過高，絕緣介質(zhì)會分解大量氣體、電容器外殼膨脹，嚴(yán)重時甚至?xí)a(chǎn)生爆炸。傳統(tǒng)的技術(shù)目前對此沒有較好的解決辦法。
[0003]根據(jù)研究，電容器壽命與溫度表現(xiàn)為“八度原則”，即常規(guī)電容器正常原型最高溫度為70°C，電容器內(nèi)部最高點溫度每升高8°C，電容器壽命會縮短一半；申請人通過實驗表明，室溫條件下，高壓電容在1.2倍額定容量運行時，外殼最高溫度比環(huán)境溫度高8-10°C時，電容器內(nèi)部溫度達到70-90°C。因此，對現(xiàn)有技術(shù)改進的思路是:可根據(jù)無功補償裝置中電容器的外殼溫度與內(nèi)部溫度的關(guān)系，來等效出電容器內(nèi)部溫度，實現(xiàn)對高壓電力系統(tǒng)中的電容器進行監(jiān)測與保護。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對上述已有技術(shù)的不足之處，提供一種具有電容器溫度檢測及保護功能的無功補償裝置，根據(jù)電容器外殼溫度參數(shù)等效出電容器內(nèi)部溫度，完成對電容器內(nèi)部溫度的探測，可有效提高電容器的壽命，提高電力系統(tǒng)的安全性，具有合理性、可行性。
[0005]本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種具有電容器溫度檢測及保護功能的無功補償裝置，包括有核心控制單元、電力參數(shù)采集單元、溫度檢測單元、輸出報警及溫度控制單元，其特征在于:核心控制單元的輸入端分別與電力參數(shù)采集單元和溫度檢測單元相連，其中，電力參數(shù)采集單元通過傳感器接入電力系統(tǒng)，溫度檢測單元通過RS485總線與核心控制單元相連，核心控制單元的輸出端接輸出報警及溫度控制單元；電力參數(shù)采集單元采集系統(tǒng)電力參數(shù)，通過AD轉(zhuǎn)換后接入核心控制單元，溫度檢測單元實時檢測電容器頂部外殼的溫度參數(shù)，并輸入核心控制單元進行處理，核心控制單元根據(jù)電容器的外殼溫度與內(nèi)部溫度的對應(yīng)關(guān)系，等效出電容器內(nèi)部溫度，從而判斷出電容器內(nèi)部溫度是否超出預(yù)定值；當(dāng)某一電容器溫度超出預(yù)定值時，核心控制單元發(fā)出控制信號，切斷該電容器，輸出報警及溫度控制單元觸發(fā)進行聲光報警、對電容器進行降溫，同時投入運行另一備用電容器。
[0006]進一步地，所述核心控制單元由數(shù)據(jù)處理模塊和電容投切模塊組成；電容投切模塊通過內(nèi)部總線與數(shù)據(jù)處理模塊相連；數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)電力參數(shù)采集單元實時發(fā)送的數(shù)據(jù)，計算電力系統(tǒng)無功參數(shù)，當(dāng)功率因數(shù)達不到規(guī)定數(shù)值時，電容投切模塊啟動，投入相應(yīng)的電容器；當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)過補時，電容投切模塊切斷相應(yīng)的電容器，以保持功率因數(shù)在規(guī)定數(shù)值內(nèi)，同時數(shù)據(jù)處理模塊通過RS485總線與溫度檢測單元相連，處理來自溫度檢測單元的溫度信號，實時檢測電容器外殼溫度及環(huán)境溫度。
[0007]所述電力參數(shù)采集單元由傳感器和AD轉(zhuǎn)換電路組成，傳感器信號采集端與電力系統(tǒng)中電壓互感器二次側(cè)相連，另一端通過AD轉(zhuǎn)換電路與核心控制單元中的數(shù)據(jù)處理模塊相連。
[0008]所述溫度檢測單元由多組紅外溫度探測器和溫度轉(zhuǎn)發(fā)/接受模塊組成，一部分紅外溫度探測器的測溫端對準(zhǔn)電容器頂部外殼，用于采集電容器外殼溫度；另一部分紅外溫度探測器位于遠(yuǎn)離電容器的高壓柜內(nèi)，用于測量柜內(nèi)環(huán)境溫度；紅外溫度探測器另一端通過無線傳輸與溫度轉(zhuǎn)發(fā)/接受模塊連接；溫度轉(zhuǎn)發(fā)/接受模塊通過RS485總線與核心控制單元連接，核心控制單元根據(jù)電容器外殼與內(nèi)部溫度之間的對應(yīng)關(guān)系，等效出電容器內(nèi)部溫度。
[0009]所述輸出報警及溫度控制單元由報警指示燈、驅(qū)動電路、降溫裝置組成，驅(qū)動電路一端與核心控制單元相連，另一端通過屏蔽線與降溫裝置相連。
[0010]研究表明，電容器壽命與溫度表現(xiàn)為“八度原則”，即常規(guī)電容器正常原型最高溫度為70°C，電容器內(nèi)部最高點溫度每升高8°C，電容器壽命會縮短一半。在室溫條件下，高壓電容在1.2倍額定容量運行時，外殼最高溫度比環(huán)境溫度高8_10°C時，電容器內(nèi)部溫度達到70-90°C。根據(jù)這一實驗數(shù)據(jù)，可以確立電容器的外殼溫度與內(nèi)部溫度的對應(yīng)關(guān)系。
[0011]本發(fā)明的有益效果:
[0012]本發(fā)明利用電容器的外殼溫度與內(nèi)部溫度的對應(yīng)關(guān)系，通過探測電容器外殼的溫度來等效確定電容器內(nèi)部溫度，這樣就可以很準(zhǔn)確及時的測量出電容器運行時的內(nèi)部溫度。當(dāng)內(nèi)部溫度過高時，及時切斷溫度過高的電容器，同時投入備用電容器；對溫度過高的電容器提供了及時的保護，提高了高壓電容器的運行壽命，降低了整個無功補償裝置的使用成本。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]【附圖說明】:1、核心控制單元；2、電力參數(shù)采集單元；3、溫度檢測單元4、輸出報警及溫度控制單元；5、數(shù)據(jù)處理模塊；6、電容投切模塊；7、紅外溫度探測器；8、溫度轉(zhuǎn)發(fā)/接受模塊。
【具體實施方式】
[0015]參見圖1，本實施例的一種具有電容器溫度檢測及保護功能的無功補償裝置包括:核心控制單元1、電力參數(shù)采集單元2、溫度檢測單元3、輸出報警及溫度控制單元4、數(shù)據(jù)處理模塊5、電容投切模塊6、紅外溫度檢測器7、溫度轉(zhuǎn)發(fā)/接受模塊8。
[0016]核心控制單元1由數(shù)據(jù)處理模塊5和電容投切模塊6及外圍電路組成，數(shù)據(jù)處理