專利名稱：電容器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及功率因數(shù)改善等的電力用電容器裝置。
技術(shù)背景功率因數(shù)改善等的電力用電容器設(shè)備中的電容器異常檢測(cè)方式，大致有機(jī)械檢測(cè)方式和 電氣檢測(cè)方式。機(jī)械檢測(cè)方式有檢測(cè)收容電容器的盒箱膨脹的方式、檢測(cè)內(nèi)部壓力的方式等。 另，電氣檢測(cè)方式有開放三角形方式、電壓差動(dòng)檢測(cè)方式、中性點(diǎn)電壓檢測(cè)方式、2重中性 點(diǎn)間檢測(cè)方式、過電流檢測(cè)方式等。圖3至圖5是表示使用電氣檢測(cè)方式的電容器的異常檢測(cè)裝置的例子的概略構(gòu)成的圖。 圖3是表示通過三相形式的過電壓檢測(cè)方式，圖4是表示通過單相形式的過電壓檢測(cè)方式， 圖5是表示通過不平衡形式的過電流檢測(cè)方式。另，各圖中表示的例子是關(guān)于電容器單臺(tái)的 例子，以下將各圖表示的例子簡(jiǎn)單進(jìn)行說明。各圖中，C、 Cl、 C2表示電容器的集合體(以下稱"電容器")。如圖3所示的，電容器C 分別插入三相三線式電力系統(tǒng)的R相、S相、T相，各電容器C的端部相互連接(中性點(diǎn))。 各電容器C的兩端連接放電繞組DC，各放電繞組DC的二次繞組串連連接于過電壓繼電器。 此時(shí)在任一個(gè)電容器C的內(nèi)部發(fā)生短路，則發(fā)生過電壓，其電壓以過電壓繼電器檢測(cè)。如圖4所示的，分別插入三相三線式電力系統(tǒng)的R相、S相、T相的電容器C1和C2， 將圖3所示的電容器C串連地等容量分割的各部分分別示出，各電容器Cl和C2的兩端分別 連接放電繞組DC，各相上放電繞組DC的二次繞組極性反轉(zhuǎn)串連連接而連接于過電壓繼電器。 此時(shí)，電容器C1和C2的任一個(gè)的內(nèi)部一發(fā)生短路，則發(fā)生過電壓，將其電壓用過電壓繼電 氣檢測(cè)。如圖5所示的，分別插入三相三線式電力系統(tǒng)的R相、S相、T相的電容器CI和C2， 將圖3所示的電容器C串連地等容量分割的各部分分別示出，各相的電容器Cl的相互連接 點(diǎn)(中性點(diǎn))和各相的電容器C2的相互的連接點(diǎn)(中性點(diǎn))連接的連接線上插入變流器CT 連接過電流繼電器。此時(shí)，各相的電容器C1和C2的任一個(gè)的內(nèi)部發(fā)生短路時(shí)，則中性點(diǎn)間 流過不平衡電流，將其電流用過電流繼電器檢測(cè)。3實(shí)用新型內(nèi)容 要解決的技術(shù)問題機(jī)械式的電容器中，電容器的電介質(zhì)變?yōu)槿∧?gòu)成以來，內(nèi)部壓力的上升變小。為此， 現(xiàn)有的電容器的異常檢測(cè)方式存在檢測(cè)感度低的問題。另，電氣檢測(cè)方式的電容器可提高感 度，但特別是將多個(gè)電容器單臺(tái)并列連接的情況下，存在下面的問題。即，開放三角形或電 壓差動(dòng)方式，需要連接三相三線式電力系統(tǒng)的電容器的端子電壓檢測(cè)用的電壓變量器，及需 引出連接三相三線式電力系統(tǒng)的電容器的中性點(diǎn)，套管等較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本增高。2重中性檢測(cè)方式，需并列連接的三相三線式電力系統(tǒng)上連接的電容器的每一個(gè)上引出 中性點(diǎn)端子，同樣套管等較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不能適用市售產(chǎn)品，成本增加。過電流檢測(cè)方式，電容器單臺(tái)的并列連接數(shù)目越多，故障時(shí)的過電流倍數(shù)就變小，存在 檢測(cè)感度不高的問題。技術(shù)方案本實(shí)用新型的電容器的異常檢測(cè)裝置具有，具備連接三相三線式電力系統(tǒng)各相的電容器 的電容器單臺(tái)、安裝在電容器和三相三線式電力系統(tǒng)的各相間的變流器、并列連接變流器輸 入其輸出的過電流繼電器。且，構(gòu)成為三相三線式電力系統(tǒng)中將電容器單臺(tái)多個(gè)并列連接的同時(shí)，三相部分的變流 器分別分配給并列連接的電容器單臺(tái)。通過本實(shí)用新型的上述特征，全部電容器在正常時(shí)流過各變流器的電流，因同一值分別 具有120。的相位差，變流器的二次側(cè)的合成值為零A (安培)。任一個(gè)電容器單臺(tái)的電容器 上發(fā)生故障時(shí)，則三相間不平衡電流流過故障的電容器單臺(tái)。故障的電容器單臺(tái)流過的電流 的各相合計(jì)值為零A (安培)，但不同電容器單臺(tái)間的合計(jì)值不為零A (安培)在過電流繼電 器上流過電流。繼電器通過穩(wěn)定此電流的檢測(cè)可檢測(cè)出故障。另，例如，變流器，電容器單臺(tái)在2臺(tái)并列時(shí)， 一個(gè)電容器單臺(tái)的電容器分配給三相內(nèi) 的R相和S相上，將剩余l(xiāng)臺(tái)電容器單臺(tái)的電容器分配給T相安裝。另，例如，電容器單臺(tái) 3臺(tái)并列時(shí)，變流器在各電容器單臺(tái)上分配成R相、S相、T相安裝。都是變流器以3臺(tái)構(gòu)成 數(shù)目少即可，安裝在電容器和三相三線式電力系統(tǒng)的各相間。有益效果并列連接的電容器單臺(tái)的輸入部的各自不同相上安裝變流器的構(gòu)造，可將電容器單臺(tái)的 套管數(shù)變少，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的同時(shí)，通過最小限度的變流器可高感度地檢測(cè)異常，可獲得降低 成本的電容器裝置。


圖1是本實(shí)用新型的電容器設(shè)備的電容器異常檢測(cè)裝置中在三相三線式電力系統(tǒng)將電容 器單臺(tái)2臺(tái)并列連接時(shí)的電路說明圖。圖2是本實(shí)用新型的電容器設(shè)備的電容器異常檢測(cè)裝置中在三相三線式電力系統(tǒng)將電容 器單臺(tái)3臺(tái)并列連接時(shí)的電路說明圖。圖3是電容器設(shè)備中電容器異常檢測(cè)裝置的一個(gè)例子的構(gòu)成圖。圖4是電容器設(shè)備中電容器異常檢測(cè)裝置的一個(gè)例子的構(gòu)成圖。圖5是電容器設(shè)備中電容器異常檢測(cè)裝置的一個(gè)例子的構(gòu)成圖。
具體實(shí)施方式
就本實(shí)用新型的電容器設(shè)備中電容器異常檢測(cè)裝置的例子，參照?qǐng)D1和圖2進(jìn)行說明。 圖是三相三線式電力系統(tǒng)的R相、S相、T相中將電容器單臺(tái)(l個(gè)電容器箱中收容的電容 器群)2臺(tái)并列連接時(shí)的電容器異常檢測(cè)裝置的電路說明圖。圖2是三相三線式電力系統(tǒng)的R 相、S相、T相中將電容器單臺(tái)3臺(tái)并列連接時(shí)的電容器異常檢測(cè)裝置的電路說明圖。(1)三相三線式電力系統(tǒng)的R相、S相、T相中將電容器單臺(tái)2臺(tái)并列連接時(shí)的電容器 異常檢測(cè)裝置，如圖1所示的， 一個(gè)電容器單臺(tái)SCA在R相和S相上，剩余1臺(tái)的電容器 單臺(tái)SCB在T相安裝變流器CT，各變流器CT的二次繞組(一次是電容器單臺(tái)的輸入線) 并列連接連接于過電流繼電器1而構(gòu)成。此時(shí)，變流器CT為三相部分的3臺(tái)，電容器單臺(tái) SCA和電容器單臺(tái)SCB上分別分配在不同的相上安裝。這樣構(gòu)成的電容器的異常檢測(cè)裝置，在正常時(shí)，流過各變流器CT的電流在同一值分別 具有120°的相位差，故變流器CT的二次側(cè)的合成值為零A(安培)。任一個(gè)電容器單臺(tái)SCA、 SCB的電容器C1、 C2上發(fā)生故障時(shí)，例如，連接電容器單臺(tái)SCA的R相的電容器內(nèi)部的一 部分上發(fā)生短路等(圖1的箭頭表示的電容器C1)故障時(shí)，則在三相間不平衡電流流過電容 器單臺(tái)SCA。此時(shí)，發(fā)生故障的電容器單臺(tái)SCA上流過的電流的各相的合計(jì)值為零A (安培)。但， 電容器單臺(tái)SCB間的合計(jì)值不為零A (安培)，過電流繼電器上流過電流，可檢測(cè)出故障。以下就電容器單臺(tái)SCA、 SCB的各相上流過的電流和正常時(shí)、故障時(shí)的電流，使用算式 進(jìn)行說明。另，式中I和V為矢量，在式中省略。另，A和B分別表示電容器單臺(tái)SCA、 SCB。 R、 S、 T分別表示三相三線式電力系統(tǒng)的R相、S相、T相。電容器單臺(tái)SCA的各相電流 IRA=U—(YRA+a2YSA+aYTA) / (YRA + YSA + YTA))VRYRA ISA={a2— (YRA+a2YSA+aYTA) / (YRA+YSA + YTA)) VRYSA ITA={a—(YRA+a2YSA+aYTA) / (YRA + YSA + YTA)}VRYTA電容器單臺(tái)SCB的各相電流-I RB= { 1 — (YRB+a 2Y S B+a YT B) / ( Y R B + Y S B + Y T B )} V R Y R B ISB-{a2— (YRB+a2YSB+aYTB) / (YRB + YSB + YTB))VRYSB ITB={a—(YRB+a2YSB+aYTB) / (YRB + YSB + YTB)}VRYTB但，a =—1 / 2 + j / 2 、 a 2 = —1 / 2 — j / 2 、VR=aVS = a2VT (相電壓)僅電容器單臺(tái)SCA的三相合計(jì)值 I AT= I RA+ I SA+ I TA=0一方面，過電流繼電器l的輸入電流為電容器單臺(tái)SCA的R相、S相和電容器單臺(tái)SCB 的T相的合計(jì)值，故，流過過電流繼電器l的電流IT:IT=IRA+ISA+ITB=—ITA+ITB (但，IRA+ISA=—ITA)正常時(shí)，絕對(duì)值I R A =絕對(duì)值I R B =絕對(duì)值I S A =絕對(duì)值I S B -絕對(duì)值I T A -絕對(duì) 值I T B，故，I T= 0 。故障時(shí)，如圖1所示的，電容器單臺(tái)SCA的電容器Cl發(fā)生短路故障時(shí)為下述。 YRA=2、 0 (p. u) YSA = YTA=1、 0 (p. u) Y R B = Y S B = Y T B = 1 、 0 (p. u )、 VR=1、 0 (p. u) ITB=a=—l/2+j V^~" / 2 I T A = — 0 、 7 5 + j / 2艮卩，I T =一 I T A+ I T B = 0 、 25 (p. u)電容器單臺(tái)SCA的額定電流為l、 0 〔p. u),故繼電器的調(diào)整值對(duì)于其中一個(gè)電容器單 臺(tái)SCB的額定電流25。/。的冗余而言，取一個(gè)較低值即可，這樣，與測(cè)定兩個(gè)電容器單臺(tái)的合 計(jì)電流相比具有更高的靈敏度。(2)三相三線式電力系統(tǒng)的R相、S相、T相上將電容器單臺(tái)3臺(tái)并列連接時(shí)的電容器 的異常檢測(cè)裝置，如圖2所示的，第1臺(tái)的電容器單臺(tái)SCA在R相，第2臺(tái)的電容器單臺(tái) SCB在S相，第3臺(tái)的電容器單臺(tái)SCC在T相安裝變流器CT，各變流器CT的二次繞組并 列連接連接過電流繼電器1而構(gòu)成。此時(shí)，變流器CT為三相部分的3臺(tái)，電容器單臺(tái)SCA 和電容器單臺(tái)SCB和電容器單臺(tái)SCC分別分配安裝于不同的相。這樣構(gòu)成的電容器的異常檢測(cè)裝置，與前述的2臺(tái)時(shí)同樣任一個(gè)電容器單臺(tái)SCA、 SCB、 SCC的電容器Cl、還有C2發(fā)生故障時(shí)，例如，電容器單臺(tái)SCA的R相上連接的電容器的內(nèi)部的一部分上發(fā)生短路等(圖2的箭頭表示的電容器CO故障時(shí)，故障的電容器單臺(tái)SCA 上流過的電流的各相的合計(jì)值為零A (安培)。但，和其他的電容器單臺(tái)間的合計(jì)值不為零， 在過電流繼電器1上流過電流，可檢測(cè)故障。以下與上述2臺(tái)時(shí)同樣，就電容器單臺(tái)SCA、 SCB、 SCC的各相上流過的電流和正常時(shí)、 故障時(shí)的電流使用算式進(jìn)行說明。另，式中C表示電容器單臺(tái)SCC，其他記號(hào)與上述相同。電容器單臺(tái)SCA的各相電流 IRA= U— (YRA+a2YSA+aYTA) / (YRA + YSA + YTA)) VRYRA I S A= " 2— (Y R A+a 2 Y S A+a Y T A) / ( Y R A + Y S A + Y T A )) V R Y S A I T A= { a — (YRA+a 2Y S A+a YT A) / ( Y R A + Y S A + Y T A )} V R Y T A電容器單臺(tái)SCB的各相電流 I RB= U — (YRB+a 2Y S B+a YT B) / ( Y R B + Y S B + Y T B )} V R Y R B I S B= { a 2— ( Y R B+a 2 Y S B + a Y T B) / ( Y R B + Y S B + Y T B )) V R Y S B ITB = {a — (YRB+a2YSB+aYTB) / (YRB + YSB + YTB)} VRYTB電容器單臺(tái)SCC的各相電流 I RC= ( 1 — (YRC+a 2YS C+a YTC) / ( Y R C + Y S C + Y T C )} V R Y R C I S C= " 2— ( YRC +a 2 Y S C + a YT C) / ( Y R C + Y S C + Y T C )} V R Y S C I TC= { a — ( YRC+a 2YSC +aYTC) / ( YRC + YS C + YTC )} V R Y T C過電流繼電器1的輸入電流為電容器單臺(tái)SCA的R相和電容器單臺(tái)SCB的S相和電容 器單臺(tái)SCC的T相的合計(jì)值，故，流過過電流繼電器1的電流IT-I T=I RA+I S B+I T C正常時(shí)，因下述算式成立，電流IT二O。 絕對(duì)值I R A =絕對(duì)值I R B =絕對(duì)值I R C =絕又寸值I S A =絕對(duì)值I S B =絕對(duì)值I S C = 絕對(duì)值I T A =絕對(duì)值I T B =絕對(duì)值I T C故障時(shí)，如圖2所示的，電容器單臺(tái)SCA的電容器Cl發(fā)生短路故障時(shí)為下述。Y RA= 2 、 0 ( p. u)Y R B = Y S B = Y T B = Y S A = Y T A-Y R C = Y S C = Y T C = 1 、 0 (p. u)Y R=1、 0 ( p. u) IRA=1、 5 (p. u)I S B= a =-1 / 2 + j /2I T C= a 2 =—1 / 2 - j /2過電流繼電器1上流過的電流IT: IT=IRA+ISB=ITC=0、 5 (p. u)這樣的，與2臺(tái)并列時(shí)同樣，電容器SCA的額定電流為1、 0 (p. u)，故過電流繼電器l的整定調(diào)整值比3臺(tái)中1臺(tái)的電容器單臺(tái)的額定電流的50%低的決定即可，比對(duì)3臺(tái)的合計(jì)電 流可高感度。這樣的，通過本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，異常檢測(cè)裝置的調(diào)整值最好以并列連接的各電容器單 臺(tái)的額定電流為基礎(chǔ)來決定。且，上述說明的電容器內(nèi)部是2段串聯(lián)接續(xù)的，由于根據(jù)串聯(lián) 段數(shù)的不同，過電流繼電器中流過的電流大小也會(huì)變化，所以可以將異常檢測(cè)裝置的調(diào)整值 設(shè)定為電容器單臺(tái)額定電流值的10% 100%。另，三相三線式電力系統(tǒng)上就電容器單臺(tái)2臺(tái)和3臺(tái)并列連接的情況進(jìn)行了說明，三相 三線式電力系統(tǒng)中并列連接的電容器單臺(tái)不限于2臺(tái)和3臺(tái)，作為4臺(tái)以上的并列連接如適 用本方式也可檢測(cè)出故障。
權(quán)利要求1.一種電容器設(shè)備，由數(shù)個(gè)接續(xù)于三相三線式電力系統(tǒng)各相的電容器單臺(tái)并列接續(xù)而成；其特征在于，由插入電容器和三相三線式電力系統(tǒng)各相的變流器、和將變流器并列連接輸入其輸出的過電流繼電器組成；三相三線式電力系統(tǒng)上將前述電容器單臺(tái)多個(gè)并列連接的同時(shí)，三相部分的前述變流器在并列連接的電容器單臺(tái)的不同各相上分別分配。
2. 如權(quán)利要求l所述的電容器設(shè)備中的一種電容器設(shè)備，將異常檢測(cè)裝置的調(diào)整值定為并 列連接的各電容器單臺(tái)的額定的10% 100%范圍。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種通過簡(jiǎn)單的構(gòu)成可以電氣地進(jìn)行電容器異常檢測(cè)，特別是將電容器單臺(tái)多個(gè)使用時(shí)提供一種效果顯著的電容器裝置。R、S、T三相電源系統(tǒng)上并列連接至少2臺(tái)的電容器單臺(tái)SCA、SCB的各個(gè)不同各相上分配并安裝變流器CT，各變流器CT的二次繞組并列連接，各變流器CT的電流的總和以過電流繼電器1檢測(cè)。
文檔編號(hào)H01G4/40GK201364821SQ20092000603
公開日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月2日
發(fā)明者上田武憲 申請(qǐng)人:日新電機(jī)株式會(huì)社