[发明专利]一种电容器元件击穿的电流监测装置及电流监测方法

说明书

本发明属于高压电容器在线监测技术领域，公开了一种电容器元件击穿的电流监测装置及电流监测方法，适用于高压油浸电容器。该电流监测装置及电流监测方法，用于至少两个电容器，依次计算电容器前一时刻状态量Ksubgt;0/subgt;，当前时刻状态量Ksubgt;1/subgt;和电容器当前时刻状态量变化率T，并将元件击穿时状态量变化率T的极小值，作为判断阈值Tsubgt;F/subgt;；其判据如下：当‑Tsubgt;F/subgt;TTsubgt;F/subgt;时，没有电容器发生元件击穿；否则，两个电容器中存在有电容器发生元件击穿一次，再根据电容类型判定是第一电容器还是第二电容器，记录并输出发生元件击穿的电容器和累计击穿数量。

技术领域

本发明属于高压电容器在线监测技术领域，特别涉及一种电容器元件击穿的电流监测装置及电流监测方法，适用于高压油浸电容器。

背景技术

目前，电容器故障监测方法有内部不平衡、电容量、温度、压力、局部放电、微水、油气谱等监测。

内部不平衡监测在电容器装置中作为电容器内部故障保护广泛应用，根据不同的接线形式，内部不平衡保护的灵敏度和应用场合不同。不管是哪一种内部不平衡保护都存在对称故障条件下，内部不平衡保护将无法监测的情况。

理论上和实际测量中都可以发现，电容器元件的击穿是整组电容器元件随机击穿。拿桥式接线方式的内部不平衡保护来看，如图1所示，当某一桥臂C₁电容器发生击穿后，四个桥臂中C₂电容器、C₃电容器发生故障将会时桥臂重新恢复平衡，只有当C₁电容器或C₄电容器发生故障时，才能扩大不平衡直到内部不平衡监测报警，其他的内部不平衡监测接线都存在同样的问题。这说明，该传统的内部不平衡监测有50％左右的可能性将故障累积，直到发生电容器雪崩式大量损坏或爆炸等严重故障。

电容器在运行过程中电容量会随时间发生变化，也会随着温度发生变化，这是由电容器本身的特性所决定的。这些因素会影响利用绝对电容量来反映电容器故障的可靠性。因此，在线监测电容量的方法最近几年虽然有些变电 站尝试使用，但是没有得到广泛应用。

随着国内输电容量以及电压等级的提高，电容器组的容量也越来越大。有资料显示±500kV的输电系统将会使用800多万kvar的电容器，±800kV的输电系统将会使用1200多万kvar的电容器。按照国内目前使用的电容器单台容量在500kvar～600kvar之间计算，一条直流输电线使用的电容器量将在1.5万台～2.4万台。而不平衡检出法只可能检出电容器组中发生了元件击穿，而对发生元件击穿的电容器个数和位置无法确定，检修的时候需要对整个电容器组中的电容器进行逐个测量，数量如此巨大的电容器在剔除故障单元的过程中会耗费大量的人力物力。

其他相关监测手段如局放、油温、油色谱等，均为间接监测。目前尚无与这些参量有关的实用的寿命模型，很难反映电容器的当前状态，同时，这些传感器的安装可能会破坏电容器的密封性，目前仅在集合式电容器中少量使用。运行量最大的电容器组架装置监测中尚未得到广泛应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电容器元件击穿的电流监测装置及电流监测方法，适用于高压油浸电容器。该装置和方法不仅可以监测电容器在运行过程中是否发生元件击穿，而且可以定位故障电容器并将电容器的累计击穿次数以及击穿时刻并输出；能够避免电容器在对称故障下累积故障造成更大的损失，也可以快速定位故障电容器，节约检修的人力物力。

为达到上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

方案一：