[发明专利]并联电容器保护与监测一体化方法

说明书

本发明属于高压并联电容器监测保护技术领域，尤其涉及一种并联电容器保护与监测一体化方法，包括：利用继电保护装置执行正常的继电保护功能并测量高压并联电容器的电压电流；完成高压并联电容器电容值的计算；根据保护判据，由计算得到的电容器电容值，判断高压并联电容器状态，完成在线监测；当电容值变化超出规程时，向变电站监控系统发出电容警告信号；实时记录谐波含量、过压过流、电容值变化信息。本发明基于原有的继电保护装置软硬件平台，不增加附加设备，不改变一次回路，同时实现对高压并联电容器的保护和在线监测，可在并联电容器故障初期，发出预警，减少损失，对电容值、谐波、过压、过流记录变化信息，为电容器损坏提供诊断依据。

技术领域

本发明属于高压并联电容器监测保护技术领域，尤其涉及一种并联电容器保护与监测一体化方法。

背景技术

高压并联电容器作为一种重要的无功电源，对于改善电力系统结构，提高电能质量有着重要的作用。高压并联电容器长期在额定状态运行，谐波、过电压等因素对其健康状况有着明显的损害。同时随着无功电压自动控制系统的使用，高压并联电容器的投切更趋频繁。恶劣的运行环境造成高压并联电容器故障率较高。高压并联电容器一般布置在变压器中低压侧母线，其故障时相当于变压器中低压出口短路，对变压器会造成较大冲击影响，不利于变压器的安全运行。因此实时、准确把握高压并联电容器的健康状况，避免事故发生有着非常紧迫的必要性。

为了提高并联电容器运行可靠性，对并联电容器的监测保护技术展开了许多深入研究，主要分为两类，一类是针对并联电容器进行不同保护配置和整定研究，另一类是研究方法则借助于智能变电站的发展，建立并联电容器监测系统，并联电容器的保护在不同电压等级不同接线方式有多种保护配置方式，监测方法多为建立在线监测系统，分别基于电容值变化和LC振荡频率变化实现对并联电容器的监测，都需从放电PT提取电压信息。目前针对并联电容器保护多为不同形式的不平衡保护，不能针对各相单个电容器元件进行保护，在针对不同电压等级不同接线需进行专门的保护配置研究，并且电容器组故障初期多为单一元件异常、故障引起，无法在故障初期进行预警，保护灵敏性较差，动作时损失已经较为严重。而监测方法对并联电容器提取信息，多依赖一次设备或需附加设备进行提取，仅作为智能变电站系统中的参考。也有一种基于SCADA系统的在线监测系统，但存在SCADA系统数据更新非绝对实时，数据准确性存在误差等问题。

发明内容

针对上述问题，本发明为了在不增加附加设备、不改变一次回路的情况下实现并联电容器的保护与监测相结合，提出了一种并联电容器保护与监测一体化方法，包括：

步骤1：利用继电保护装置执行正常的继电保护功能并测量高压并联电容器的电压电流；

步骤2：利用采集到的电压电流在保护装置中完成高压并联电容器电容值的计算；

步骤3：根据所提出基于电容值变化的保护判据，由计算得到的电容器电容值，判断高压并联电容器状态，完成对电容器在线监测；

步骤4：当电容值变化超出规程时，向变电站监控系统发出电容警告信号；实时记录谐波含量、过压过流、电容值变化信息。

所述正常的继电保护功能是指利用继电保护装置本身具有的电压电流互感器和采样功能，实现高压并联电容器电压电流量的实时采集。

所述步骤3是指计算得到的电容器电容值与保护判据相比较，当电容值变化超出整定值时，判断并联电容器发生异常。

本发明的有益效果在于：