電力電容器智能化監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)研究.pdf

1、在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中,無功功率補(bǔ)償裝置與電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、電壓支撐密切相關(guān),高壓電力電容器是電力系統(tǒng)的主要無功功率補(bǔ)償裝置,能夠有效改善系統(tǒng)的功率因數(shù),大量應(yīng)用于電網(wǎng)中。運(yùn)行中的電容器損壞的次數(shù)較多、損壞后通常情況下是不可修復(fù)的,有時還會導(dǎo)致電容器爆炸的事故,電容器的安全運(yùn)行是電力系統(tǒng)保持正常供電的必要條件。然而,電力電容器在運(yùn)行和維護(hù)工作中無法對單只電容器電容量進(jìn)行有效的監(jiān)測,當(dāng)電容器發(fā)生故障時,只能依靠電容器保護(hù)裝置動作,此

2、種方法是一種事后方法,而且保護(hù)裝置動作后只反映故障電容器所在電容器組的整組信息,定位故障電容器還需要對組內(nèi)電容器進(jìn)行逐個檢測。
　　在電力系統(tǒng)中,用于無功補(bǔ)償?shù)碾娏﹄娙萜鞫鄶?shù)為并聯(lián)補(bǔ)償電容器。為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)并聯(lián)補(bǔ)償電容器診斷技術(shù)的不足,本文設(shè)計了一種電容器電容量智能化監(jiān)測系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對電容量的實(shí)時動態(tài)監(jiān)測。首先根據(jù)某變電站中35kV電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)對電容器建立了物理模型,應(yīng)用MATLAB/Simulink仿真工具對電容器的內(nèi)部故障進(jìn)行

3、了仿真計算,得到了電容器電流與故障電容器電容量變化之間的對應(yīng)關(guān)系;在此基礎(chǔ)上,本文提出了現(xiàn)場電容器組故障定位的方法,該方法可以消除現(xiàn)場電壓波動、溫度變化等帶來的干擾,并能根據(jù)電流測量值的變化大小來判斷電容器的故障程度。
　　系統(tǒng)的硬件部分由電流信號采集與取能的一體化單元、數(shù)據(jù)采集與無線傳輸單元和中心站控制單元三部分組成。電流信號采集與取能的一體化單元對每臺電容器流過的電流進(jìn)行在線監(jiān)測,采用在線取能的方式為數(shù)據(jù)采集與無線傳輸單元提供

4、電源。設(shè)計低功耗數(shù)據(jù)采集與無線傳輸單元對傳感器變送的電流信號進(jìn)行采集,同時處理計算出電流有效值。無線發(fā)送單元部分根據(jù)指令將采集到的數(shù)據(jù)通過無線方式上送至中心站控制單元。同時考慮到電容器外形和實(shí)際工作要求,對取能裝置和電流傳感器進(jìn)行一體化設(shè)計,使其滿足在電容器上的安裝要求。軟件系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計是基于LabVIEW的可視化編程環(huán)境,并建立了基于SQL Server2008的數(shù)據(jù)庫用于存儲實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)。
　　系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室和某變電站現(xiàn)場進(jìn)行