基于信号注入法的集合式高压并联电容器组测量装置的研究论文_孙丙元,凌晓斌,庄海峰,叶云,耿浩,郭小东,叶钊

（国网安徽省电力公司黄山供电公司安徽黄山 245000）

摘要：本文深入研究了基于信号注入法的集合式高压并联电容器组的测量方法，提出了一种在不拆解电容器组的基础上，仅对三个高压桩头注入异频信号来测量电容器组每相电容的电容量及串联电抗的电感量。本文完成了以STM32F103RCT6芯片为核心的集合式高压并联电容器组测量装置，在实验室中进行了装置的硬件和软件调试，完成了模拟测试，得到了正确的测量结果。并在现场进行试验，测量结果表明基于信号注入法方式的集合式高压并联电容器测量装置的准确性和优越性。

关键词：注入信号；集合式高压并联电容器组；测量装置

1.前言

无功补偿电容器是满足电力系统无功平衡的重要设备。近年来无功问题得到了电业部门的普遍重视，无功补偿成套装置已大量投入配电网运行。电能供给要求系统有功与无功实时平衡。因此，无功补偿装置应满足自动跟踪、实时补偿的要求，这就不可避免地要频繁投、切无功补偿电容器组。电容器组的投、切操作，就会产生过电流与过电压冲击，引起电容器损坏。为保证设备的可靠性，早期发现电容器缺陷，避免故障扩大，需要定期进行检测。常规的电容电感测试仪只能针对开放式电容器组进行电容电感的测量。而现在一些变电站投运的集合式高压并联电容器装置的电容器和电抗器不是暴露在外的，而是全密闭在一个油浸的壳体内，外面只能接触到三个高压桩头还有和电容器并联的电压互感器二次侧，使用常规检测设备无法进行测量。针对现场的实际情况，我们研究出一种新的测试方法，在不打开密闭外壳的状态下，只通过三个高压桩头的接线就可以测量出各相电容器的电容值，同时也能够测量各相串联电抗器的电感量，该仪器接线方便，操作简单，解决了集合式高压并联电容器不能普测的问题，为电网的正常运行提供了安全保障。

2. 基于信号注入法的集合式高压并联电容器组测量装置的研究

2.1算法研究

集合式高压并联电容器组的简化模型，如图2-1所示。其中L1、L2、L3分别为三相串联电抗器；l1，l2，l3分别为三相电压互感器一次绕组电感；C1、C2、C3并联电容器组。分别为向并联电容器组的高压端AB、BC、AC注入不同频率的恒定电压，并同时从并联电容器组的高压端测量电流值和一些其他参数，就可计算出电容器组的电容量和串联电抗的电感量。