[发明专利]一种基于运行数据评估电力电容器剩余寿命的方法

说明书

技术领域

本发明属于评估电力电容器运行状况与剩余寿命的方法，特别涉及一种基于运行数据评估电力电容器运行状况与剩余寿命的方法。

背景技术

电力电容器是电力系统中重要的和故障率较高供用电设备。电力电容器对提高电网功率因数，改善电压质量具有重要作用。电力电容器的特点是一旦投入运行就将满负荷运行，一般来说，电力电容器的设计寿命通常是在20～30年，但在很多情况下电力电容器往往达不到设计寿命，这是由于其运行寿命容易受到自身和外部因素的影响，比如运行中的电容器由于受到电场和热场的作用，其介质会不断地发生老化，从而影响其寿命。

影响电容器运行寿命的因素主要有运行环境因素和设备因素。运行环境因素主要包括介质温度、电网电压和电网背景谐波。设备因素主要包括电容器自身设备因素和外部设备因素。电容器自身设备因素主要包括原材料、设计、工艺等。外部设备因素主要是指与电容器在同一支路上的断路器和串抗。受设备因素影响而产生的结果，通常表现为电容器的运行缺陷，如渗漏油、熔断器熔断等。

长期以来，对电力电容器剩余寿命的评估只是限定在单个因素对电力电容器寿命的影响，或者只是对影响因素进行定性的分析评估，很少有给出过在工程上可应用的综合评估方法。在中国专利第200980120673.8号提出的电力电容器寿命评估方法主要体现为通过对电容器的温度测量单元、电压测量单元以及电流测量单位评估电容器的剩余寿命，但这种评估方法显然忽视了电网背景谐波及设备因素对电力电容器寿命的影响。

发明内容

专利文献1提出了一种电容器的剩余寿命诊断装置，其特征在于,具备：

温度测量单元，用于测量蓄电体的温度；

电压测量单元，用以测量蓄电体的直流电压；

电流测量单位，用以测量蓄电体的输出直流电流。

剩余寿命运算单元，根据放电时间、测量温度以及电容器剩余寿命特性来运行剩余寿命。

本发明鉴于已有技术，充分考虑到电网谐波以及设备因素的影响，提出一种简易的工程评估方法。其技术特征在于:采用温度修正系数、电压修正系数、谐波修正系数、缺陷修正系数、寿命修正系数评估电力电容器的剩余寿命，其步骤如下:

步骤一：在电容器室和电容器外壳处安装温度传感器，测量环境温度θ₁和电容器外壳温度θ₂；

步骤二：在电容器所连接母线上安装电能质量在线监测终端，以获取电网电压和谐波值；

步骤三：读取环境温度θ₁、电容器外壳温度θ₂和母线电压U_n，利用公式计算电容器内部介质最高温度θ_n；若实际计算得到的θ_n<50，则取θ_n=50；然后按照公式计算温度修正系数k₁，k₁的取值范围是0<k₁≤1；

步骤四：读取母线电压U_n，依据公式计算电压修正系数k₂，式中，U_e为电容器所在母线的额定电压，k₂的取值范围是0<k₂≤1；若U_n<1.1×U_e，取U_n=1.1×U_e；

步骤五：从电能质量在线监测终端读取谐波电流总畸变率值THD（I）值；依据谐波电流总畸变率情况，评估得到谐波修正系数k₃；具体方法为：

若谐波电流总畸变率THD（I）<5%,k₃取1.0;

若谐波电流总畸变率5%<THD（I）<30%,k₃取0.95;

若谐波电流总畸变率THD（I）>30%,k₃取0.90;

步骤六：从生产管理系统中调取电容器运行缺陷记录，并依据运行缺陷记录，评估缺陷修正系数k₄；具体方法为：

在运行周期内，若一般缺陷及以上的记录次数≤1，k₄取1.0;

若存在1次严重缺陷或2次及以上的一般缺陷,k₄取0.8;

若存在1次及以上的紧急缺陷或2次及以上的严重缺陷或4次及以上的一般缺陷,k₄取0.6;

缺陷类型定义如下：