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,無功功率補償裝置與電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定、經濟運行、電壓支撐密切相關,高壓電力電容器是電力系統(tǒng)的主要無功功率補償裝置,能夠有效改善系統(tǒng)的功率因數(shù),大量應用于電網(wǎng)中。運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的,有時還會導致電容器爆炸的事故,電容器的安全運行是電力系統(tǒng)保持正常供電的必要條件。然而,電力電容器在運行和維護工作中無法對單只電容器電容量進行有效的監(jiān)測,當電容器發(fā)生故障時,只能依靠電容器保護裝置動作,此

2、種方法是一種事后方法,而且保護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電容器進行逐個檢測。
　　在電力系統(tǒng)中,用于無功補償?shù)碾娏﹄娙萜鞫鄶?shù)為并聯(lián)補償電容器。為了彌補傳統(tǒng)并聯(lián)補償電容器診斷技術的不足,本文設計了一種電容器電容量智能化監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)對電容量的實時動態(tài)監(jiān)測。首先根據(jù)某變電站中35kV電容器的內部結構對電容器建立了物理模型,應用MATLAB/Simulink仿真工具對電容器的內部故障進行

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關系;在此基礎上,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際工作要求,對取能裝置和電流傳感器進行一體化設計,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)庫用于存儲實時監(jiān)測數(shù)據(jù)。
　　系統(tǒng)在實驗室和某變電站現(xiàn)場進行