自愈式低壓電力電容器安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張俊, 劉紅梅, 岳倩倩

自愈式低壓電力電容器安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張俊, 劉紅梅, 岳倩倩

(安徽三聯(lián)學(xué)院 電子電氣工程學(xué)院, 安徽 合肥, 230601)

針對(duì)自愈式低壓電力電容器運(yùn)行過程中受到電網(wǎng)環(huán)境溫度和使用狀況等影響, 從而失去自愈功能, 引發(fā)電網(wǎng)故障的問題, 設(shè)計(jì)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以保障其安全運(yùn)行。在分析自愈式低壓電力電容器工作特點(diǎn)的基礎(chǔ)上, 提出安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案; 闡述各功能模塊的工作原理及過程, 指出該系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì); 給出工程應(yīng)用的具體安裝實(shí)施方案。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, 該系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行, 在無功補(bǔ)償領(lǐng)域有一定應(yīng)用價(jià)值。

自愈式低壓電力電容器; 安全監(jiān)測(cè); 無功補(bǔ)償; 電容保護(hù)

自愈式電力電容器, 其內(nèi)部的絕緣介質(zhì)聚丙烯薄膜被擊穿后能夠自動(dòng)恢復(fù)絕緣, 運(yùn)行可靠性較高, 因而是目前無功補(bǔ)償設(shè)備中使用最廣泛的電容器[1]。但自愈式電力電容器在工作過程中會(huì)受電網(wǎng)環(huán)境溫度和使用狀況等影響, 不斷充放電, 過壓、過流頻繁發(fā)生, 導(dǎo)致溫升嚴(yán)重; 同時(shí)缺乏散熱裝置緩解溫升問題[2]。當(dāng)溫升超過極限有可能發(fā)生局部擊穿, 瞬間產(chǎn)生的熱量使氣體膨脹, 會(huì)導(dǎo)致電容器鼓肚, 甚至還可能引起爆炸[3]; 另外, 由于自愈的實(shí)現(xiàn)是建立在電容容量微量降低的基礎(chǔ)上的, 多次反復(fù)自愈會(huì)使電容器的容量越來越低, 長(zhǎng)此以往影響其補(bǔ)償效果, 降低其壽命[4–5]。

為降低自愈式電力電容器的失效概率, 文獻(xiàn)[3]提出一種插入式電容器防爆固定裝置, 避免電容內(nèi)部人工焊點(diǎn)帶來的不確定因素, 提升電容器的防爆可靠性; 文獻(xiàn)[6]提出用充放電實(shí)驗(yàn)快速檢驗(yàn)電容器指標(biāo), 從而保證產(chǎn)品出廠時(shí)質(zhì)量; 文獻(xiàn)[7]提出了一種在線監(jiān)測(cè)電網(wǎng)參數(shù)系統(tǒng), 通過計(jì)算得到電容實(shí)際容量值, 然后與原始容量值比對(duì), 從而確定電容值是否已衰減到臨界值, 保證補(bǔ)償裝置工作可靠性; 文獻(xiàn)[8]分析了影響電容安全的內(nèi)因及外因, 用在線監(jiān)測(cè)裝置采集數(shù)據(jù)對(duì)每個(gè)電容器的使用壽命以及運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行趨勢(shì)分析計(jì)算與顯示, 指導(dǎo)運(yùn)行人員進(jìn)行各種主動(dòng)維護(hù)工作。

在以上研究基礎(chǔ)上, 本文提出一種安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng), 對(duì)自愈式電力電容器的工作環(huán)境尤其是溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè), 并及時(shí)把環(huán)境信息反饋給無功補(bǔ)償控制器或云端用戶, 對(duì)安全隱患主動(dòng)排查, 目的是避免補(bǔ)償電容一直或多次反復(fù)工作在過熱環(huán)境下, 降低補(bǔ)償裝置故障率, 在一定程度上延長(zhǎng)自愈電容器的壽命。

1 自愈式電力電容器的特性及保護(hù)措施

1.1 特性分析

無功補(bǔ)償裝置中的補(bǔ)償電容連接的是相電源, 一旦電容擊穿會(huì)造成相與相之間短路, 引發(fā)電網(wǎng)故障。而自愈式電力電容器能自行修復(fù)被擊穿的介質(zhì)膜, 具備自愈能力, 也正是因?yàn)檫@一特性, 使得它與普通電力電容器相區(qū)別, 在無功補(bǔ)償領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。

自愈式電力電容器的自愈能力主要依賴于其制造工藝, 其介質(zhì)為單層聚丙烯膜, 表面蒸鍍了一層很薄的金屬作為導(dǎo)電電板。當(dāng)施加過高的電壓時(shí), 聚丙烯膜電弱點(diǎn)被擊穿, 擊穿點(diǎn)阻抗明顯降低, 流過的電流密度急劇增大, 使金屬化鍍層產(chǎn)生高熱, 擊穿點(diǎn)周圍的金屬導(dǎo)體迅速蒸發(fā)逸散, 形成金屬鍍層空白區(qū), 擊穿點(diǎn)自動(dòng)恢復(fù)絕緣, 電容器恢復(fù)正常工作, 從而解決了普通電力電容器因擊穿擴(kuò)散產(chǎn)生的爆炸問題。

雖然在絕大多數(shù)條件下, 質(zhì)量合格的自愈式電容器在運(yùn)行中自愈性能是可靠的, 但是如果品質(zhì)不高, 自愈可能失效, 電容有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)[9]; 或者如果自愈式電容器沒有裝設(shè)可靠的保護(hù)措施, 當(dāng)其發(fā)生故障或者使用壽命終止時(shí), 也會(huì)出現(xiàn)燃燒的危險(xiǎn); 再者自愈電容小能量的自愈對(duì)電容器容量減小影響不大, 但自愈能量過大時(shí)會(huì)使電容容量下降過快, 影響系統(tǒng)補(bǔ)償性能[4]。因此, 加裝保護(hù)裝置必不可少。

1.2 保護(hù)措施

目前用于自愈式電力電容器的保護(hù)措施有很多種, 比如文獻(xiàn)[3]提出的氣壓保護(hù)方式, 即在電容制造的時(shí)候采用雙重殼, 把產(chǎn)品密封在一個(gè)金屬外殼內(nèi), 在外殼內(nèi)部安裝一個(gè)壓力保護(hù)器, 當(dāng)電壓過高而使金屬化聚丙烯膜擊穿從而產(chǎn)生大量氣體時(shí), 內(nèi)部壓力增加而使壓力保護(hù)器動(dòng)作, 使電容與電路斷開, 阻止電容爆炸; 再比如文獻(xiàn)[10]中提到在電容制造過程中在其內(nèi)部串聯(lián)特殊的熔絲, 當(dāng)自愈式電容器發(fā)生內(nèi)部擊穿時(shí), 電流激增, 而使內(nèi)熔絲熔斷, 使電容從電路中斷開, 起到保護(hù)作用; 文獻(xiàn)[11]提出壓力熔絲保護(hù)方式, 當(dāng)電容器內(nèi)部發(fā)生擊穿但熔絲保護(hù)不能執(zhí)行時(shí), 電容內(nèi)部氣壓必然升高, 從而壓力保護(hù)器動(dòng)作。

以上保護(hù)措施依賴電容的生產(chǎn)制造工藝, 能對(duì)電容有效保護(hù), 但是對(duì)電容的生產(chǎn)工藝提出很高要求; 不僅如此, 只有電容內(nèi)部保護(hù)是不夠的, 當(dāng)電容自愈失效并且其內(nèi)部的保護(hù)措施也失效時(shí), 故障不能被使用者及時(shí)發(fā)現(xiàn), 會(huì)把事故擴(kuò)大到整個(gè)電容補(bǔ)償裝置甚至整個(gè)補(bǔ)償系統(tǒng)上。因此除了內(nèi)部的保護(hù)措施, 還應(yīng)該設(shè)計(jì)一個(gè)智能系統(tǒng), 能對(duì)所有電容的運(yùn)行環(huán)境做監(jiān)控, 使監(jiān)控人員能實(shí)時(shí)得到所有電容運(yùn)行環(huán)境情況, 及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并做決策。

2 安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

2.1 總體方案設(shè)計(jì)

本方案所設(shè)計(jì)的運(yùn)行環(huán)境安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以與無功補(bǔ)償裝置主控制器進(jìn)行通信, 作為無功補(bǔ)償裝置的配套模塊, 也可以在無功補(bǔ)償電容柜上獨(dú)立使用, 其主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)自愈式低壓電力電容器工作環(huán)境的監(jiān)測(cè), 還可以用于監(jiān)測(cè)無功補(bǔ)償裝置中串聯(lián)電抗器的溫度。安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)外接多路溫度傳感器, 多路火焰?zhèn)鞲衅饕约盁熿F報(bào)警器, 能對(duì)無功補(bǔ)償裝置內(nèi)的工作環(huán)境做全方位的監(jiān)測(cè), 并且配備有若干繼電器干節(jié)點(diǎn), 用于擴(kuò)展控制其它相關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。比如, 當(dāng)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在電容柜組上獨(dú)立使用時(shí), 電容柜內(nèi)運(yùn)行環(huán)境異常, 通過內(nèi)部決策機(jī)制, 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以控制斷路器斷開, 從電網(wǎng)上切除無功補(bǔ)償電容柜, 避免造成更大的損失。

當(dāng)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作為無功補(bǔ)償裝置的配套模塊時(shí), 無功補(bǔ)償控制器可以獲得安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集的所有電力電容器或串聯(lián)電抗器的工作溫度并進(jìn)行分析處理, 可以及時(shí)切斷溫度超過預(yù)定值的補(bǔ)償模塊, 并投入其它補(bǔ)償模塊進(jìn)行替代補(bǔ)償, 這樣做能有效減少自愈式電力電容器的自愈次數(shù), 避免電容量下降, 從而延長(zhǎng)其壽命。

2.2 硬件方案設(shè)計(jì)

安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由控制器、AC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊、5 V轉(zhuǎn)3.3 V電源轉(zhuǎn)換模塊、5 V轉(zhuǎn)15 V電源轉(zhuǎn)換模塊、繼電器模塊、溫度傳感器組、數(shù)據(jù)采集模塊、火焰?zhèn)鞲衅鹘M、高溫?zé)熿F探測(cè)器、顯示屏以及GPRS等模塊構(gòu)成, 如圖1所示。

圖1 安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框圖

整個(gè)系統(tǒng)所使用的電源有5 V、3.3 V以及15 V三種。220 V市電經(jīng)過AC/DC變換器轉(zhuǎn)換成5 V電源, 然后再經(jīng)過DC/DC變換, 轉(zhuǎn)換成3.3 V電源給控制器使用; 同時(shí)5 V電還經(jīng)過一次升壓變換得到15 V電源, 給系統(tǒng)中的繼電器濕節(jié)點(diǎn)的輸出端提供電源。220 V轉(zhuǎn)5 V的電源模塊可以在設(shè)計(jì)電路板時(shí)預(yù)留接口, 使用專用電源模塊。5 V轉(zhuǎn)3.3 V可根據(jù)單片機(jī)功耗選擇輸出穩(wěn)定的低壓差線性穩(wěn)壓器, 如LT1764A。在溫度傳感器組中, 每個(gè)熱敏電阻的一個(gè)端子都需要外接5 V電源, 熱敏電阻的另一端與數(shù)據(jù)采集電路相連接。系統(tǒng)框圖中火焰?zhèn)鞲衅鹘M中的每個(gè)火焰?zhèn)鞲衅鞯墓╇婋妷菏? V, 高溫?zé)熿F探測(cè)器則使用15 V供電。為保護(hù)控制器, 火焰?zhèn)鞲衅骱透邷責(zé)熿F探測(cè)器與控制器相連時(shí)均需要使用光耦隔離。

在單倍體加倍技術(shù)應(yīng)用過程中，影響該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用效果的主要因素是材料本身的遺傳特征和外界環(huán)境因素。來源不同的材料，由于不同生長(zhǎng)環(huán)境，使得單倍體加倍率存在較大差異性。在對(duì)單倍體進(jìn)行加倍處理過程中，應(yīng)該注意對(duì)材料和環(huán)境的選擇。

在實(shí)際應(yīng)用中, 根據(jù)功率需求的不同, 一個(gè)無功補(bǔ)償電容柜中安裝有若干個(gè)補(bǔ)償電容, 也就需要相同數(shù)量的溫度傳感器。對(duì)于大多數(shù)控制器來說, 都只有一個(gè)AD轉(zhuǎn)換模塊, 其通道數(shù)也難以滿足需要, 因此可以選用模擬多路開關(guān)如CD74HC4067進(jìn)行通道擴(kuò)展。此芯片擁有16通道, 通過4個(gè)輸入選擇端確定16個(gè)通道中的1個(gè)通道, 此信號(hào)通過CD74HC4067的輸出端輸入到運(yùn)放中, 然后送至控制器的AD采集端口, AD模塊對(duì)這路輸入做轉(zhuǎn)換取得當(dāng)前溫度傳感器(NTC)的電阻值, 從而得到當(dāng)前電容的溫度值。CD74HC4067還有一個(gè)始能端, 控制器可以用IO口控制模擬多路開關(guān)是否始能轉(zhuǎn)換輸出。每個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換通道配合4個(gè)普通輸入輸出端口都可以擴(kuò)展16路溫度傳感器模擬量輸入, 對(duì)于補(bǔ)償電容數(shù)量較多的場(chǎng)合, 這樣設(shè)計(jì)降低對(duì)控制器AD轉(zhuǎn)換通道數(shù)量的要求, 控制器選型更靈活。

根據(jù)電容補(bǔ)償柜中的運(yùn)行溫度, NTC要滿足-30 ~200 ℃范圍內(nèi)正常工作。NTC引線兩端通過連接器接入到電容安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電路板預(yù)留的端子上, 測(cè)溫探頭固定到無功補(bǔ)償電容接線端。

系統(tǒng)預(yù)留若干個(gè)繼電器干節(jié)點(diǎn)和濕節(jié)點(diǎn)。干節(jié)點(diǎn)和濕節(jié)點(diǎn)區(qū)別在于繼電器濕節(jié)點(diǎn)的觸點(diǎn)一端與系統(tǒng)提供的15V供電電源相連接, 另一端懸空, 一般用于與外部的執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連; 而繼電器干節(jié)點(diǎn)的觸點(diǎn)兩端均是懸空的, 供電電源也由外部提供。干節(jié)點(diǎn)繼電器的觸點(diǎn)可串接在斷路器的分勵(lì)脫扣線圈回路上, 當(dāng)補(bǔ)償電容出現(xiàn)故障后, 由控制器及時(shí)發(fā)出指令控制繼電器線圈通電, 則繼電器的觸點(diǎn)閉合, 使得分勵(lì)線圈接通電源, 從而斷開斷路器, 減小故障產(chǎn)生的影響?？刂浦噶钜部梢杂蛇h(yuǎn)程的管理員在云端發(fā)起, 由控制器接收并執(zhí)行。

控制器通過串口把監(jiān)測(cè)到的環(huán)境參數(shù)發(fā)給GPRS模塊, 由GPRS模塊發(fā)送到云端服務(wù)器存儲(chǔ)。遠(yuǎn)程管理員登錄云端即可獲得當(dāng)前電容柜中自愈電容器的工作溫度, 如發(fā)現(xiàn)溫度異?？梢赃h(yuǎn)程控制斷開斷路器, 也可以更改設(shè)置溫度門限, 讓監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行溫度判斷自動(dòng)斷開斷路器, 并反饋狀態(tài)給云端服務(wù)器。電容安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)配備有顯示屏, 控制器通過串口與顯示屏連接, 用來顯示當(dāng)前電容的溫度, 以及當(dāng)前故障信息。

結(jié)合上述設(shè)計(jì)要求, 控制器要選擇帶有較多外設(shè)的微處理器, 如32位ARM芯片STM32F105。所選控制器及其外圍元器件的工作溫度范圍應(yīng)在能滿足要求的情況下盡量更寬, 如STM32F105能夠在-40~105 ℃范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行, 而模擬多路開關(guān)CD74HC4067的工作溫度范圍為-55 ~125 ℃, 能夠滿足電容柜的運(yùn)行環(huán)境要求。

2.3 控制軟件設(shè)計(jì)

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制軟件構(gòu)架采用前后臺(tái)的構(gòu)成方式。主程序作為后臺(tái)程序, 是一個(gè)無限循環(huán), 負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的任務(wù)做無休止且有序地調(diào)度; 而中斷服務(wù)程序是前臺(tái)程序, 用來響應(yīng)外部發(fā)生的事件, 并對(duì)事件進(jìn)行處理。

系統(tǒng)的主程序如圖2。主程序在開始無限循環(huán)前, 首先對(duì)外設(shè)進(jìn)行初始化, 并對(duì)與外設(shè)相連接的各個(gè)IO口進(jìn)行方向及其它屬性的配置。接下來從存儲(chǔ)器中讀取用戶參數(shù)設(shè)置, 如果沒有用戶參數(shù), 則使用預(yù)置設(shè)置。這些設(shè)置信息包含了溫度傳感器報(bào)警門限, 以及系統(tǒng)出現(xiàn)不同程度故障應(yīng)該進(jìn)行何種處理方式。預(yù)置信息存儲(chǔ)在單片機(jī)的EEPROM中, 掉電不丟失, 并且可以通過調(diào)試端、客戶端進(jìn)行改寫, 極大方便用戶對(duì)安裝有不同類型自愈電容器的電容柜進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。

在主程序循環(huán)過程中, 每間隔50 ms對(duì)所有溫度傳感器通道進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣, 放入內(nèi)部數(shù)據(jù)列表中。溫度傳感器數(shù)據(jù)處理函數(shù)將實(shí)時(shí)對(duì)列表中的10次有效數(shù)據(jù)求取平均值, 作為最終計(jì)算得到的自愈電容器電端子溫度值。每間隔100 ms采集一次煙霧傳感器或火焰?zhèn)鞲衅鞴收蠣顟B(tài), 并對(duì)故障狀態(tài)激活時(shí)長(zhǎng)做記錄。

圖2 主程序流程圖

邏輯判斷函數(shù)判斷最終得到的溫度值是否超過預(yù)置或用戶設(shè)置的報(bào)警溫度, 如已越限, 則開啟報(bào)警裝置, 并根據(jù)用戶設(shè)置執(zhí)行斷開斷路器操作, 使電容柜斷電, 從而保護(hù)整個(gè)系統(tǒng)安全。如果溫度值沒有越限, 則對(duì)煙霧傳感器及火焰?zhèn)鞲衅鞴收蠣顟B(tài)進(jìn)行判斷, 如果煙霧傳感器或火焰?zhèn)鞲衅鞴收铣掷m(xù)超過2 s時(shí)間, 則打開報(bào)警裝置。

云端的數(shù)據(jù)每100 ms更新一次, 所有傳感器及控制信息都會(huì)通過GPRS模塊傳送至網(wǎng)絡(luò), 用戶可通過訪問云端實(shí)時(shí)查看數(shù)據(jù)。

3 安裝實(shí)施方案及應(yīng)用實(shí)例

電容安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中各傳感器的安裝位置與整個(gè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性以及控制及時(shí)性密切相關(guān)。傳感器數(shù)量及安裝位置都要根據(jù)當(dāng)前電容柜中電容數(shù)量及分布位置來確定。圖3是由4個(gè)自愈式電力電容器及其相關(guān)設(shè)備構(gòu)成的無功補(bǔ)償電容柜示意圖。以此電容柜為例, 給出本文所設(shè)計(jì)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安裝實(shí)施方案。

圖3中的電容柜自下至上6層分別是自愈式電力電容器組, 串聯(lián)電抗器組, 熔絲組, 電容安全監(jiān)測(cè)裝置, 斷路器及三相母線。安全監(jiān)測(cè)裝置也可根據(jù)電容柜的實(shí)際內(nèi)部空間情況安裝在柜外, 在此例中安裝在柜內(nèi)。

(1) 溫度傳感器。自愈式電力電容器的3個(gè)接線端子通過導(dǎo)線與內(nèi)部電容元件的金屬頭相連接, 其溫度能夠反映電容器內(nèi)部的溫度, 其溫升變化也較明顯[5], 因此溫度傳感器安裝在自愈式電力電容器3個(gè)接線端子上。

(2) 火焰?zhèn)鞲衅?。安裝在靠近自愈式電力電容器端子的位置, 如果電力電容器發(fā)生打火爆炸或其附近的工作環(huán)境中有明火發(fā)生, 傳感器將檢測(cè)其狀態(tài)并上報(bào)給控制器。

(3) 煙霧傳感器。安裝在柜頂, 監(jiān)測(cè)整個(gè)電容柜內(nèi)部煙霧的濃度, 起到火災(zāi)報(bào)警的作用。

圖3 安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)各組件安裝位置示意圖

所有連接線束從電容安全監(jiān)測(cè)裝置側(cè)面接口引出, 分別引至溫度傳感器, 火焰?zhèn)鞲衅骷盁熿F傳感器的安裝位置, 完成電氣連接。電容安全監(jiān)測(cè)裝置側(cè)面引出干節(jié)點(diǎn)繼電器的觸點(diǎn)引線, 串接在斷路器的分勵(lì)脫扣線圈回路中, 用于控制斷路器斷開。

所設(shè)計(jì)的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在總?cè)萘繛?00 kVA的小型配電系統(tǒng)中成功安裝并穩(wěn)定運(yùn)行。補(bǔ)償前系統(tǒng)功率因數(shù)最低為0.7, 補(bǔ)償后達(dá)到0.95以上。該系統(tǒng)中使用補(bǔ)償電容額定容量為50mF, 共使用10組。監(jiān)控系統(tǒng)共使用溫度傳感器10個(gè), 火焰?zhèn)鞲衅?個(gè), 煙霧傳感器1個(gè)。在此應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)中, 系統(tǒng)預(yù)設(shè)定電容器的安全工作溫度為90 ℃, 根據(jù)用戶要求, 設(shè)定當(dāng)控制器接收到超過90 ℃的溫度信號(hào)值時(shí)聲光報(bào)警并上傳故障到云端; 補(bǔ)償裝置工作環(huán)境中煙霧傳感器信號(hào)有效達(dá)2 s以上產(chǎn)生聲光報(bào)警并上傳故障到云端; 用戶查看平臺(tái)端存儲(chǔ)的各項(xiàng)數(shù)據(jù), 定位每個(gè)補(bǔ)償電容的工作情況, 并綜合評(píng)判當(dāng)前補(bǔ)償裝置是否需要檢修, 或補(bǔ)償電容器是否需要更換。

4 結(jié)論

本文通過對(duì)自愈式電力電容器的工作特點(diǎn)以及當(dāng)前保護(hù)措施進(jìn)行分析, 設(shè)計(jì)了一種適用于自愈式低壓電力電容器運(yùn)行環(huán)境安全監(jiān)測(cè)的系統(tǒng), 詳細(xì)地闡述了該系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及軟件設(shè)計(jì)方案; 最后通過實(shí)際案例驗(yàn)證方案的可行性, 證明此方案具有一定的工程應(yīng)用價(jià)值。

但本文并未把此監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝到多個(gè)現(xiàn)場(chǎng), 且已安裝的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行時(shí)間尚短, 要驗(yàn)證此系統(tǒng)是否能有效降低自愈式低壓電力電容器的故障率, 還需5年甚至10年的對(duì)照分析。

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Self-healing low voltage power capacitor safety monitoring system design

Zhang Jun, Liu Hongmei, Yue Qianqian

(School of Electronic and Electrical Engineering, Anhui Sanlian University, Hefei 230601, China)

The safety monitoring system is designed to guarantee the safe operation of the self-healing low-voltage power capacitor, which loses its self-healing function due to the influence of network environment temperature and operation condition. Based on the analysis of the working characteristics of the self-healing low-voltage power capacitor, the design scheme of the safety monitoring system is proposed. The working principle and process of each functional module are expounded, and the application advantages of the system are pointed out. The concrete installation scheme of engineering application is given. The experimental results show that the system can reduce the failure efficiency of self-healing low voltage power capacitor and has certain application value in reactive power compensation field.

self-healing low voltage power capacitor; safety monitoring; reactive power compensation; Capacitance protection

TP 23

A

1672–6146(2021)02–0073–05

10.3969/j.issn.1672–6146.2021.02.015

張俊, zhangjun2008@126.com。

2020–07–22

安徽省教育廳高校自然科學(xué)重點(diǎn)項(xiàng)目(KJ2019A0900; KJ2020A0807; KJ2020A0799); 安徽省高校優(yōu)秀人才支持計(jì)劃項(xiàng)目(gxyq2020081)

(責(zé)任編校: 劉剛毅)