运行中的电容式电压互感器故障监测方法技术

本发明专利技术涉及一种运行中的电容式电压互感器故障监测方法，它包括如下步骤：（ａ）根据电容式电压互感器具体结构预设三相电压测量值变化率限值；（ｂ）在线监测并获取电容式互感器的三相电压测量值，并对三相电压测量值进行变化计算；（ｃ）判断步骤（ｂ）中三相电压测量值变化是否超出步骤（ａ）中预设的变化率限值；（ｄ）若是，则判断电容式电压互感器内部是否发生电容单元击穿，发出报警信号；反之，进入步骤（ｂ），继续监测。该方法能够根据电容式电压互感器电压测量侧变化情况，判断电容式电压互感器的内部击穿、放电情况；且判断依据不需要停电，且可以通过不同取样周期的相应电压测量值进行纵向比较，准确率较高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电容式电压互感器，尤其涉及对电力系统中运行的电容式 电压互感器故障监测方法。
技术介绍
(一)、常规电容式电压互感器内部绝缘击穿故障的检测(1) 、电容式电压互感器的结构特点 电容式电压互感器由于有较好的阻尼铁磁谐振性能和优良的瞬变相应特性，而且其耐受冲击强度高、制造工艺简单、运行维护简单，目前已被广泛应 用于电力系统，并有逐步取代电磁式电压互感器的趋势。典型的电容式电压互 感器结构简图如图3所示 图中d、 C2分别为多个电容单元串联而成的等效电容；d为主电容，C2为分压电容；L为补偿电抗。(2) 、电容式电压互感器常见的故障 电容式电压互感器由于其制造工艺和结构特点，常见故障主要体现在(a) 、串联电容单元的单节或多节击穿，其故障特点与电磁式电压互感器 有着显著的区别，电容单元击穿后，导致电压互感器电压测量值产生突变；(b) 、由于制造过程中，部分电容单元存在毛剌，导致对地绝缘击穿，导 致电压互感器测量值产生突变，且突变程度远超于第一种故障类型。目前，电力部门统计的电容式电压互感器的主要故障类型以电容单元单节 或多节击穿为主，尤其通过检测由于电容式压变绝缘击穿引起的电压互感器测 量值变化的范围，对上述第一种故障类型在线监测比较有效。因此对该类故障 的有效监测能够有效降低电容式电压互感器故障引起的大范围电网事故。(3) 、电容式电压互感器的常规故障检测方法目前，电容式电压互感器故障检测主要依赖于设备出厂试验、现场交接试 验以及常规停电预防性试验。按照国标GB50150-20066《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》和《电力设备预防性试验规程》(DL/T596-1996),要求分别测试主电容「和分压电容 C2的电容量和介质损耗、按照国标和规程，要求介质损耗小于0.2%,电容量变 化-5%~10%。依据此标准，对电容式电压互感器的绝缘击穿故障往往缺乏敏锐 的判断，主要有如下缺点(1) 、对运行中的电容式电压互感器的绝缘状态缺乏持续有效的跟踪判断；(2) 、对设备绝缘状态产生怀疑时，必须停电检测；(3) 、现场停电测试时，试验数据受试验电压和现场电磁场的影响。
技术实现思路
本专利技术目的就是提供一种利用电容式电压互感器电压测量值的变化率快速 且有效地检测出电容式电压互感器内部是否被绝缘击穿的监测方法。为了达到上述专利技术目的，本专利技术的技术方案为 一种运行中的电容式电压 互感器故障监测方法，它包括如下步骤(a) 、根据电容式电压互感器具体结构预设三相电压测量值变化率限值；(b) 、在线监测并获取电容式互感器的三相电压测量值，并对三相电压测 量值进行变化计算；(c) 、判断步骤(b)中三相电压测量值变化是否超出步骤(a)中预设的 变化率限值；(d) 、若是，则判断电容式电压互感器内部是否发生电容单元击穿，发出 报警信号；反之，进入步骤(b),继续监测。更进一步地，步骤(b)中，对三相电压测量值进行变化计算包括计算同一 取样周期三相相电压测量值的绝对值偏差、同一取样周期三相相电压测量值百 分比偏差、相邻取样周期电容式电压互感器三相电压测量值大小比较中的一种 或一种以上。由于上述技术方案的运用，本专利技术具有下列优点通过从各设备运行管理 单位的监控中心直接获取电容式电压互感器电压测量值，对其测量值的变化进 行计算并与预设的变化率进行比较，判断是否超限从而得出电容式电压互感器 内部是否被击穿，不仅简单易行，而且对运行中的电容式电压互感器的绝缘状 况能够进行持续有效的跟踪；还能够根据电容式电压互感器电压测量側变化情 况，判断电容式电压互感器的内部击穿、放电情况；且判断依据不需要停电， 且可以通过不同取样周期的相应电压测量值进行纵向比较，准确率较高。附图说明附图1为本专利技术电容式电压互感器故障监测方法判断逻辑框图； 附图2为某变电站llOkV电容式电压互感器某日电压测量值曲线图； 附图3为电容式电压互感器电路结构简具体实施例方式下面将结合在线监测应用实例对本专利技术实施效果进行详细说明如图1所示的电容式电压互感器故障监测方法，其首先通过从各设备运行 管理单位的监控中心直接获取电容式电压互感器三相电压测量值，对三相电压 测量值变化进行计算，包括计算同一取样周期三相相电压测量值的绝对值偏差、 同一取样周期三相相电压测量值百分比偏差、相邻取样周期电容式电压互感器 三相电压测量值大小比较，将上述计算结果分别与设定的变化率限值进行比较， 若三相电压测量值的变化超过限值，则判断其电压互感器出现击穿故障，从而 发出报瞀信息，下面将结合具体的示例对上述方法的实现予以阐释首先根据电容式电压互感器内部串联电容单元结构按照下表计算出三相电 压绝对值差和三相电压百分比差的限值，计算方式如下三相电压绝对值偏差-U/(Nl+N2-l);三相电压百分比偏差-l/(Nl+N2-l)。 其中U为系统正常运行相电压； Nl为上节主电容串联数量； N2为下节分压电容串联数量，同时在计算时，还需要根据不同厂家的产品具体串联单元数量进行修正。在现场设置报警限值有两个原则(a) 、设置的限值应该有足够的灵敏度，即设置的限值应比计算值小，灵 敏度大于1;(b) 、设置的限值不会因电网电压的扰动频繁报瞀，即设置限值的大小应 根据电网电压的稳定水平，不宜过低。三相电主电容分压电压测量三相电正常测串联电容串联值绝对压测量电压等安装位系统正量相电容单元电容单值偏差值百分级置常电压压数元数限值比偏差llOkV母线115kV66. 4kV45191. 04kV1. 57%llOkV线路115kV66. 4kV52131. 04kV1. 57%220kV母线230kV132.8kV109191. 05kV0. 96%220kV线路230kV132.8kV127131.05kV0. 96%在本实施例中，上节主电容串联数量为36节，下节分压电容串联数为18 节，由上表计算出三相电压绝对值差和三相电压百分比差的限值为1.25kV、 1.87%。根据现场应用情况，该电容式压变的电压测量限值的设置由最初的lkV下 降到现在的0.5kV,灵敏度K设为2.5。某变电站llOkV电容式电压互感器某日电压测量值曲线图如附图2所示， 图中，电压测量采样周期为5分钟，即每隔五分钟采样三相电压值。从电压曲线图可以看到在当日下午14: 15分左右，三相电压测量值发生突 变。14:15时采样周期三相电压分别为A:66.26 kV, B: 66.13 kV， C: 65.87 kV。 通过在线监测程序可以计算出三相电压绝对值偏差分别为A-B-0.13 kV;B-C-0.26 kV;C-A=0.39 kV;三相电压测量值绝对值偏差未超限；三相电压百分比偏差(A/B画1) "00%=0.20%;(B/C-l)*100%=0.40%;(C/A-l"100%=0.59%;三相电压百分比偏差未超限。三相电压测量值大小比较曲线均保持A>B>C，正常；但在14:20时，三相电压发生突变A:66.39 kV, B: 67.42 kV, C: 66.06 kV; A-B =1.03 kV; B-C-1.36 kV;C-A=0.33 kV;三相电压测量值绝对值偏差超限； 三相电压百分比偏差(A/B-l)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运行中的电容式电压互感器故障监测方法，其特征在于，它包括如下步骤：　（ａ）、根据电容式电压互感器具体结构预设三相电压测量值变化率限值；　（ｂ）、在线监测并获取电容式互感器的三相电压测量值，并对三相电压测量值进行变化计算；　 　（ｃ）、判断步骤（ｂ）中三相电压测量值变化是否超出步骤（ａ）中预设的变化率限值；　（ｄ）、若是，则判断电容式电压互感器内部是否发生电容单元击穿，发出报警信号；反之，进入步骤（ｂ），继续监测。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张曦，周文华，王选娇，吴悦怡，
申请(专利权)人：江苏省电力公司苏州供电公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]