專利名稱：智能型高壓并聯(lián)電容器及高壓自動(dòng)無功補(bǔ)償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種智能型高壓并聯(lián)電容器及高壓自動(dòng)無功補(bǔ)償裝置。
背景技術(shù)：
理想的電容器是不應(yīng)發(fā)熱的，但實(shí)際運(yùn)行中，由于其內(nèi)部損耗上升，電容器還是會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱的情況，電容器出現(xiàn)發(fā)熱通常說明絕緣已開始劣化，而長(zhǎng)期發(fā)熱會(huì)引起內(nèi)部擊穿、鼓肚等故障。具體來說，電容器升溫的高低與電介質(zhì)特性、產(chǎn)品容量和散熱面積等因素有關(guān)，而電容器內(nèi)部升溫對(duì)電容器本身的影響涉及到幾點(diǎn)，首先高溫對(duì)薄膜的機(jī)械強(qiáng)度影響不大，但薄膜在浸潰劑中的溶解度和膨潤(rùn)度會(huì)隨溫度上升而增加，但達(dá)到飽和后就不再增カロ。其次電容器的局部放電起始電壓和長(zhǎng)時(shí)間的耐受電壓強(qiáng)度在70 80°C時(shí)會(huì)達(dá)到最高。最后溫度過高會(huì)加劇電化學(xué)反應(yīng)腐蝕絕緣。因此，有文獻(xiàn)表明電容器壽命與溫度大體表現(xiàn) 為“八度原則”，即正常運(yùn)行的最高溫度為70°C，電容器內(nèi)部最熱溫度每升高8°C，則電容器 的壽命就縮短為原壽命的一半，由此可見溫度對(duì)電容器的重要性。引起電容器發(fā)熱的原因有許多，常見的有I)電容器質(zhì)量不好，絕緣下降，泄漏增加，這是許多電容器的通??；2)電容器過電壓、過電流下長(zhǎng)期運(yùn)行；3)電容器過載運(yùn)行，特別是長(zhǎng)期瞬間過載；4)電網(wǎng)中存在大量非線性負(fù)荷，有許多高次諧波成分，而做產(chǎn)品時(shí)忽略了 ；5)電容器室散熱不好；6)接頭發(fā)熱等另ー方面，電容器運(yùn)行中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)“鼓肚”現(xiàn)象，一般是由于在電カ電容器制造過程中，真空沒有處理好，未能除盡內(nèi)部氣體。當(dāng)電壓升高吋。會(huì)發(fā)生內(nèi)部放電，將個(gè)別元件擊穿，這時(shí)產(chǎn)生的電弧會(huì)使油分解出氣體。同時(shí)弓I起絕緣材料的分解,并產(chǎn)生氣體,使密封的電容器油箱內(nèi)部的壓カ増大，從而造成油箱“鼓肚”。除上述情況外，當(dāng)電容器運(yùn)行中的溫升過高，或是電壓波形不正常時(shí)，也容易引起電容器的“鼓肚”現(xiàn)象，應(yīng)立即停止使用，否則就可能引起電容器爆炸。而目前我國(guó)的高壓并聯(lián)電容器沒有相關(guān)的溫度監(jiān)測(cè)功能，只是簡(jiǎn)單對(duì)電容器的放電保護(hù)(電阻實(shí)現(xiàn))和過流保護(hù)(內(nèi)熔絲實(shí)現(xiàn)，選配)，普遍存在重視度不足，保護(hù)措施不完善，也不精確。然而隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，用電設(shè)備的増加、電網(wǎng)的復(fù)雜化、電網(wǎng)內(nèi)敏感設(shè)備對(duì)供電質(zhì)量的要求以及國(guó)家建設(shè)智能高效電網(wǎng)的目標(biāo)，需要在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除故障，以減少事故擴(kuò)大造成的經(jīng)濟(jì)損失。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有高壓并聯(lián)電容器監(jiān)測(cè)保護(hù)手段缺乏帶來的問題，本實(shí)用新型首先提供ー種智能型高壓并聯(lián)電容器，具有自動(dòng)監(jiān)測(cè)高壓并聯(lián)電容器的溫度從而可以在出現(xiàn)故障前采取相應(yīng)措施保護(hù)電容器，保障了電網(wǎng)設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為ー種智能型高壓并聯(lián)電容器，所述高壓并聯(lián)電容器內(nèi)設(shè)置了溫度傳感器，溫度傳感器固定在高壓并聯(lián)電容器的外売上。溫度傳感器可以測(cè)量高壓并聯(lián)電容器內(nèi)的溫度變化。高壓并聯(lián)電容器的其他結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技木。所述智能型高壓并聯(lián)電容器內(nèi)還設(shè)置有壓カ傳感器，壓カ傳感器固定在高壓并聯(lián)電容器的外売上。壓カ傳感器是一種將壓カ變量轉(zhuǎn)換為可傳送的標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號(hào)的計(jì)量器具。所述溫度傳感器為鎧裝熱電阻溫度傳感器。所述溫度傳感器通過螺紋固定在高壓并聯(lián)電容器的外売上。所述壓カ傳感器通過螺紋固定在高壓并聯(lián)電容器的外売上。本實(shí)用新型還提供一種高壓自動(dòng)無功補(bǔ)償裝置，包括高壓并聯(lián)電容器、微機(jī)保護(hù)測(cè)量單元和控制器，高壓并聯(lián)電容器連接微機(jī)保護(hù)測(cè)量単元，微機(jī)保護(hù)測(cè)量単元與控制器連接，所述高壓并聯(lián)電容器內(nèi)設(shè)置溫度傳感器，溫度傳感器固定在高壓并聯(lián)電容器的外殼上，溫度傳感器將測(cè)量的溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿C(jī)保護(hù)測(cè)量単元，微機(jī)保護(hù)測(cè)量単元根據(jù)溫度數(shù)據(jù)發(fā)出控制命令到控制器。 所述微機(jī)保護(hù)測(cè)量単元包括處理溫度數(shù)據(jù)的測(cè)溫芯片。所述高壓并聯(lián)電容器內(nèi)設(shè)置壓カ傳感器，壓カ傳感器固定在高壓并聯(lián)電容器的外殼上。所述微機(jī)保護(hù)測(cè)量単元包括處理壓力數(shù)據(jù)的壓力芯片。溫度傳感器可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)高壓并聯(lián)電容器內(nèi)的溫度變化，從而可以根據(jù)該溫度變化采取相應(yīng)的保護(hù)措施。同時(shí)，壓カ傳感器可以監(jiān)測(cè)高壓并聯(lián)電容器內(nèi)的壓カ變化，從而可以在電容器內(nèi)部壓カ增大時(shí)及時(shí)采取措施保證電容器的安全運(yùn)行。本實(shí)用新型的高壓自動(dòng)無功補(bǔ)償裝置通過高壓并聯(lián)電容器中的溫度傳感器和微機(jī)保護(hù)測(cè)量単元實(shí)現(xiàn)了對(duì)電容器溫度的監(jiān)測(cè)和保護(hù)控制。通過壓カ傳感器實(shí)現(xiàn)了電容器內(nèi)壓カ的監(jiān)測(cè)和保護(hù)控制，當(dāng)出現(xiàn)壓カ過大時(shí)，可以使該電容器退出運(yùn)行，保證的電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

圖I是本實(shí)用新型的智能型高壓并聯(lián)電容器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的高壓自動(dòng)無功補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
一般高壓并聯(lián)電容器為油浸式，主要由電容元件2并聯(lián)而成，還包括絕緣件、連接件、出線套管I和外殼5，電容元件2、絕緣件、連接件設(shè)置在外殼5內(nèi)，出線套管I設(shè)置在外殼5上，而本實(shí)用新型的智能型高壓并聯(lián)電容器100如圖I所示，除上述結(jié)構(gòu)外，在電容器內(nèi)還設(shè)置了溫度傳感器3和壓カ傳感器4，溫度傳感器3和壓カ傳感器4通過螺紋固定在外殼5上。電容元件2是電容器的基本電容單元，由4張或6張聚丙烯薄膜與2張鋁箔相互重疊配置后繞卷、壓扁而成，鋁箔采取凸出折邊結(jié)構(gòu)，智能型高壓并聯(lián)電容器采用2_的不銹鋼板制成的矩形外殼5，其機(jī)械強(qiáng)度高，易于焊接、密封和散熱，外殼5內(nèi)部的填充系數(shù)高，易于焊接、密封和散熱。在電容器內(nèi)部的各個(gè)電容元件2之間、串聯(lián)段之間和芯子與外殼5之間通常都設(shè)有由電纜紙、絕緣紙板制成的絕緣件，使相互間的絕緣達(dá)到要求的絕緣水平，并使電容元件2間的相互位置得到固定及元件具有預(yù)定的占空系數(shù)。根據(jù)需要電容器內(nèi)部還可以設(shè)置放電電阻和熔絲。溫度傳感器3為鎧裝熱電阻溫度傳感器，是由感溫元件(電阻體)、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅(jiān)實(shí)體，它的外徑一般為小2-8mm,最小可達(dá)4>mm。它具有下列優(yōu)點(diǎn)體積小，內(nèi)部無空氣隙，熱慣性上，測(cè)量滯后??；機(jī)械性能好、耐振，抗沖擊；能彎曲，便于安裝；使用壽命長(zhǎng)。壓カ傳感器4是ー種將壓カ變量轉(zhuǎn)換為可傳送的標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號(hào)的計(jì)量器具，而且其輸出信號(hào)與壓カ變量之間有ー給定的連續(xù)函數(shù)關(guān)系(通常為線性函數(shù))。采用差壓測(cè)量方式(即兩個(gè)壓カ之間的差值)獲得壓力測(cè)量值。本實(shí)用新型的高壓自動(dòng)無功補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)如下智能型高壓并聯(lián)電容器100與永磁真空斷路器6、電抗器7、電流互感器8、放電線圈9、控制器10及微機(jī)保護(hù)測(cè)量単元11等組成高壓自動(dòng)無功補(bǔ)償裝置。永磁真空斷路器6用于電容器組的投切；高壓并聯(lián)電容器提供容性無功功率；電抗器7用于抑制合閘涌流及諧波；電流互感器8用于保護(hù)及顯示采樣；放電線圈9用于電容器組的放電；控制器10用于自動(dòng)控制電容器的投切；微機(jī)保護(hù)測(cè)量単元11用于電容器組的保護(hù)。如圖2所示。智能型高壓并聯(lián)電容器100與微機(jī)保護(hù)測(cè)量単元11連接，微機(jī)保護(hù)測(cè)量単元11通過485通信與控制器10連接。智能型高壓并聯(lián)電容器內(nèi)部設(shè)置的溫度傳感器3將測(cè)量的電容器內(nèi)部溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成20mA電流信號(hào)傳輸?shù)轿C(jī)保護(hù)測(cè)量單元11中的測(cè)溫芯片AD7416上，其將設(shè)定值與實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)對(duì)比結(jié)果作出邏輯判斷，再由微機(jī)保護(hù)測(cè)量単元中的CPLD執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作邏輯。高于設(shè)定溫度上限值，則控制器10啟動(dòng)風(fēng)冷系統(tǒng)。壓カ傳感器4將測(cè)量的壓カ信號(hào)轉(zhuǎn)換成20mA電流信號(hào)傳輸?shù)轿C(jī)保護(hù)測(cè)量単元11中的壓カ芯片AD82815上，其將設(shè)定值與實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)對(duì)比結(jié)果作出邏輯判斷，再由微機(jī)保護(hù)測(cè)量単元中的復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作邏輯。然后由控制器10實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的動(dòng)作報(bào)警或?qū)⒂来耪婵諗嗦菲鲾嚅_，電容器組退出運(yùn)行。
權(quán)利要求1.一種智能型高壓并聯(lián)電容器，其特征在于，所述高壓并聯(lián)電容器內(nèi)設(shè)置溫度傳感器，溫度傳感器固定在高壓并聯(lián)電容器的外殼上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能型高壓并聯(lián)電容器，其特征在于，所述智能型高壓并聯(lián)電容器內(nèi)設(shè)置壓力傳感器，壓力傳感器固定在高壓并聯(lián)電容器的外殼上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能型高壓并聯(lián)電容器，其特征在于，所述溫度傳感器為鎧裝熱電阻溫度傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能型高壓并聯(lián)電容器，其特征在于，所述溫度傳感器通過螺紋固定在高壓并聯(lián)電容器的外殼上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能型高壓并聯(lián)電容器，其特征在于，所述壓力傳感器通過螺紋固定在高壓并聯(lián)電容器的外殼上。
6.一種高壓自動(dòng)無功補(bǔ)償裝置，其特征在于，包括高壓并聯(lián)電容器、微機(jī)保護(hù)測(cè)量單元和控制器，高壓并聯(lián)電容器連接微機(jī)保護(hù)測(cè)量單元，微機(jī)保護(hù)測(cè)量單元與控制器連接，所述高壓并聯(lián)電容器內(nèi)設(shè)置溫度傳感器，溫度傳感器固定在高壓并聯(lián)電容器的外殼上，溫度傳感器將測(cè)量的溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿C(jī)保護(hù)測(cè)量單元，微機(jī)保護(hù)測(cè)量單元根據(jù)溫度數(shù)據(jù)發(fā)出控制命令到控制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高壓自動(dòng)無功補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述微機(jī)保護(hù)測(cè)量單元包括處理溫度數(shù)據(jù)的測(cè)溫芯片。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高壓自動(dòng)無功補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述高壓并聯(lián)電容器內(nèi)設(shè)置壓力傳感器，壓力傳感器固定在高壓并聯(lián)電容器的外殼上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高壓自動(dòng)無功補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述微機(jī)保護(hù)測(cè)量單元包括處理壓力數(shù)據(jù)的壓力芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種智能型高壓并聯(lián)電容器及高壓自動(dòng)無功補(bǔ)償裝置。一種智能型高壓并聯(lián)電容器，所述高壓并聯(lián)電容器內(nèi)設(shè)置溫度傳感器，溫度傳感器固定在高壓并聯(lián)電容器的外殼上。一種高壓自動(dòng)無功補(bǔ)償裝置，其特征在于，包括高壓并聯(lián)電容器、微機(jī)保護(hù)測(cè)量單元和控制器，高壓并聯(lián)電容器連接微機(jī)保護(hù)測(cè)量單元，微機(jī)保護(hù)測(cè)量單元與控制器連接，所述高壓并聯(lián)電容器內(nèi)設(shè)置溫度傳感器，溫度傳感器固定在高壓并聯(lián)電容器的外殼上，溫度傳感器將測(cè)量的溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿C(jī)保護(hù)測(cè)量單元，微機(jī)保護(hù)測(cè)量單元根據(jù)溫度數(shù)據(jù)發(fā)出控制命令到控制器。
文檔編號(hào)H02H7/06GK202586280SQ20122000236
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
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