[发明专利]并联电容器组中性点不平衡电流监测方法及装置

说明书

本申请涉及一种并联电容器组中性点不平衡电流监测方法及装置。所述方法包括：获取并联电容器组中单个元件电容值与故障状态下的并联电容器组的电容值的第一比值；基于第一比值处理并联电容器组的第一级结构参数，确定并联电容器组内部串联段的击穿元件个数的范围；采用击穿元件个数的范围，基于第二级结构参数和第一级结构参数得到第二比值，并将第二比值与并联电容器组中单个元件电容值的乘积，确定为故障状态下的并联电容器组的单臂电容值的范围；根据故障状态下的并联电容器组的单臂电容值的范围，确认并联电容器组的不平衡电流的范围，以输出不平衡电流注意值和告警值。采用本方法能够及时发现并联电容器组的内部故障。

技术领域

本申请涉及电力设备技术领域，特别是涉及一种并联电容器组中性点不平衡电流监测方法及装置。

背景技术

随着电力设备的发展，并联电容器组作为电力系统无功补偿设备，具有无功平衡与电压支撑、提高配网功率因数的作用。目前，在电网中应用的并联电容器组接线形式主要包括单星形接线和双星形接线两种。

传统技术中，对于带内熔丝的双星形接线的高压并联电容器组采用中性点不平衡电流保护，运行过程中监测不平衡电流有效值，达到保护定值时跳闸的作用，保护定值一般根据击穿一定数量的电容器元件时产生的不平衡电流来设定；当电容器元件击穿数量未达到保护定值时，则无法发现电容器内部的早期故障。而电容器的损坏过程往往是内部元件接连击穿导致故障不断扩大的过程，若不及时检测电容器组的内部状态，可能导致电容器组鼓肚或爆炸的严重事故。

然而，目前的并联电容器组中性点不平衡电流监测方式或者传统方法，存在无法连续监测电容器的运行状态的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够连续监测电容器的运行状态的并联电容器中性点不平衡电流监测方法及装置。

第一方面，本申请提供了一种并联电容器组中性点不平衡电流监测方法，方法应用于包含采用双星形接线的并联电容器组的支路；方法包括：

获取并联电容器组中单个元件电容值与故障状态下的并联电容器组的电容值的第一比值；

基于第一比值处理并联电容器组的第一级结构参数，确定并联电容器组内部串联段的击穿元件个数的范围；

采用击穿元件个数的范围，基于第二级结构参数和第一级结构参数得到第二比值，并将第二比值与并联电容器组中单个元件电容值的乘积，确定为故障状态下的并联电容器组的单臂电容值的范围；其中，第一级结构参数的结构级别大于第二级结构参数；

根据故障状态下的并联电容器组的单臂电容值的范围，确认并联电容器组的不平衡电流的范围，以输出不平衡电流注意值和不平衡电流告警值。

在其中一个实施例中，故障状态下的并联电容器组的电容值为预设百分比的并联电容器组的额定电容。

在其中一个实施例中，预设百分比为95％。

在其中一个实施例中，第一级结构参数为单元结构参数；单元结构参数包括并联电容器组的串联段数以及并联电容器组中每个串联段的并联元件个数；第二级结构参数为接线结构参数；接线结构参数包括并联电容器组每相单臂的串联段数以及单臂每个串联段的并联电容器的个数；

还包括步骤：根据并联电容器组的等效电路，获取接线结构参数。

在其中一个实施例中，基于如下公式得到第二比值：

其中，i为并联电容器组内部串联段的击穿元件个数；m为并联电容器组中每个串联段的并联元件个数；n为并联电容器组的串联段数；M为单臂每个串联段的并联电容器的个数；N为并联电容器组每相单臂的串联段数；R₂为第二比值。