[发明专利]电容器成套装置中电抗器运行状态在线监测方法及系统

说明书

本发明涉及一种电容器成套装置中电抗器运行状态在线监测方法及系统，属于变电站设备在线监测技术领域技术领域；所述方法包括步骤S1开始，步骤S2获取电抗器电压信号的相位φU1、电力电容器成套装置出线开关柜电流互感器二次侧电流信号的相位φI，步骤S3通过所述获取的数据计算电抗器的功率因数角与电抗器功率因数角额定值的变化率，步骤S4通过功率因数角变化率判断电力电容器成套装置中干式空心串联电抗器运行状态；所述系统包括电压采集模块、电流采集模块、信号处理模块、逻辑分析模块；避免现有技术中断电检测时可靠性较差的缺陷，大大提高干式空心串联电抗器以及电力电容器成套装置工作安全性。

技术领域

本发明涉及一种电容器成套装置中电抗器运行状态在线监测方法及系统，属于变电站设备在线监测技术领域技术领域。

背景技术

随着电力系统感性负荷的增加，系统对无功的需求越来越高。我国的无功补偿装置中，电力电容器成套装置数量最多也最为经济，其在电力系统安全稳定运行、改善电能质量、降低网络损耗、提高输配电能力等方面发挥了很好的作用。为抑制因投入电力电容器而引起的电网高次谐波放大和限制电容器合闸涌流，电力电容器成套装置中往往会投入一定电抗率的串联电抗器，其中，干式空心串联电抗器(以下简称电抗器)由于具有线性度好、损耗小、噪声低、机械强度高、维护方便等优点而被广泛应用于电力电容器成套装置中。

由于设计、制造、运行、维护及使用环境等原因，电抗器往往会发生一定的故障，其中，匝间短路故障发生比例占所有故障类型之首。当电抗器发生匝间短路故障时，短路匝将形成闭合回路，受电磁感应作用，该闭合回路与其他正常线圈耦合后短路匝内将会产生极大的短路电流。在该短路电流作用下短路位置附近的线圈温度将急剧上升，加速了短路匝附近绝缘材料的老化，继而扩大为多匝短路故障。如此恶性循环使得短路故障不断发展，最终将会引发电抗器起火烧毁事故。

电抗器的功率因数角是标志电抗器基本性能和状态的一项重要指标，能够反映制造工艺和原材料的优劣以及安全运行的状态和水平，对电抗器运行状态的监测尤为重要。而现有技术中，对电抗器进行测试时，需要断电测量，由于电抗器在断电后未处于工作状态，所得结果无法反映其在运行中的状态，因此所得到的测量结果可靠性较差，大大增加了故障发生的隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种电容器成套装置中电抗器运行状态在线监测方法及系统，避免现有技术中断电检测时可靠性较差的缺陷，大大提高干式空心串联电抗器以及电力电容器成套装置工作安全性。

本发明所述电容器成套装置中电抗器运行状态在线监测方法，包括如下步骤：

步骤S1，开始；

步骤S2，获取数据：获取电抗器电压信号的相位φU1、电力电容器成套装置出线开关柜电流互感器二次侧电流信号的相位φI；

步骤S3，计算功率因数角变化率：通过所述获取的数据计算电抗器的功率因数角与电抗器功率因数角额定值的变化率；

步骤S4，判断运行状态：通过所述功率因数角变化率判断电力电容器成套装置中干式空心串联电抗器运行状态。

优选地，步骤S4包括：

步骤S401，若所述功率因数角变化率大于10％，则电抗器的工作状态处于异常状态，执行步骤S402，否则执行步骤S403；

步骤S402，报警；

步骤S403，电力电容器成套装置继续运行。

在此，步骤S402中报警可以是发出告警信号和/或向其开关柜内的断路器发出跳闸指令，发出跳闸指令退出装置运行。

优选地，步骤S2包括：

步骤S201，获得电力电容器成套装置所在变电站母线电压互感器的二次侧电压信号U、电力电容器放电线圈的二次侧电压信号Uc；