DD271587A1

DD271587A1 - CAPACITOR PROTECTION DEVICE

Info

Publication number: DD271587A1
Application number: DD31457488A
Authority: DD
Inventors: Klaus Huebke
Original assignee: Klaus Huebke
Priority date: 1988-04-11
Filing date: 1988-04-11
Publication date: 1989-09-06

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kondensatorschutzeinrichtung unter Verwendung elektronisch ueberwachter Dehnungsmessstreifen. Die Anwendung ist auf allen in der Elektrotechnik eingesetzten Kondensatoren moeglich. Vorzugsweise auf jene, die eines erhoehten Schutzes seitens ihrer Funktion und der Auswirkungen bei ihrer Zerstoerung benoetigen. Diese trifft besonders auf die Zuverlaessigkeit von Elektroenergieanlagen und die Schaeden, die aus der Zerstoerung von Kondensatoren mit giftigen und gefaehrlichen Traenk- und Isolierstoffen herruehren. Durch den Einsatz von Dehnungsmessstreifen werden die Betriebsverhaeltnisse im jeweiligen Kondensator aufgenommen. Diese werden elektronisch ausgewertet und die Kondensatoren bei thermischen oder elektrischen Schaeden ausser Betrieb gesetzt.The invention relates to a capacitor protection device using electronically monitored strain gauges. The application is possible on all capacitors used in electrical engineering. Preferably to those who require increased protection from their function and the effects of destroying them. This applies in particular to the reliability of electric power plants and the damage resulting from the destruction of capacitors with toxic and dangerous trace and insulating materials. The use of strain gages records the operating conditions in the respective capacitor. These are evaluated electronically and the capacitors in thermal or electrical Schaeden put out of service.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Anwendung kann diese Erfindung in der Elektrotechnik, vorrangig Hochspannungstochnik und weiterhin In darApplication, this invention in electrical engineering, primarily Hochspannungstochnik and continue in dar

Starkstromtechnik finden.Find power engineering.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Der Charakter des bekanntes Standes der Technik ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren nicht direkt geschützt werden. Es erfolgt bisher nur die Abschaltung des Kondensators durch Überstrom und Kurzschluß· sowie Erdschlußauslöseglieder und dies erst beim Zerstören. Technisch unterer niedliche Lösungen liegen vor. So erfolgt die Trennung vom Netz indem der explodierende Kondensator versuchen soll, die Stromzuführungen bei der Explosion durch die auftretenden Kräfte selbst zu unterbrechen. Weiterhin nach außen oder Im Inneren wirkende Kräfte nur mechanisch mit großer Verzögerung elektromechanisch ausgewertet. Dies Ist aus der bekannten Patentliteratur sowie dem Informationsmaterial der führenden Firmen zu entnehmen.The character of the known art is characterized in that the capacitors are not directly protected. So far, only the shutdown of the capacitor by overcurrent and short circuit · and Erdschlußauslöseglieder and this only when destroying. Technically lower cute solutions are available. Thus, the separation from the network by the exploding capacitor is trying to interrupt the power supply in the explosion by the forces themselves. Furthermore, outwardly or internally acting forces only mechanically evaluated with great delay electromechanically. This can be seen from the known patent literature and the information material of the leading companies.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Zielgerichtet kann mit dieser Erfindung ein zuverlässiger und umfassender Schutz wichtiger und teurer Anlagenteil gewährleistet werden. Die im Fehlerfall auftetenden Gefahren, direkt durch Explosion, Lichtbogen, Flammenwi’kung und indirekt durch die (freiwerdenden) für Mensch und Umwelt gefährlichen weil kranzerogenen d, h. krebserregenden Stoffe (chlorierte Kohlenwaserstoffe, -PCB, Dioxins) vermieden werden. Die höhere Betriebssicherheit gewährleistet ein zuverlässiges Arbeiten der für die Produktion wichtigen Anlagen, senkt somit die Reparaturkosten. Es ist eine ökonomische Kompensation des Blindstromantelles, somit Senkung der Übertragungsverluste im Elektroenergienetz durch automatische Steuerung möglich.Targeted can be ensured with this invention, a reliable and comprehensive protection of important and expensive equipment part. The dangers arising in the event of a fault, directly from explosion, arc, flame and indirectly from the (released) hazardous to humans and the environment because of dysentery d, h. Carcinogenic substances (chlorinated hydrocarbons, PCB, dioxins) are avoided. The higher level of operational reliability ensures reliable operation of the systems that are important for production, thus reducing repair costs. It is an economic compensation of Blindstromantelles, thus reducing the transmission losses in the electric power grid by automatic control possible.

Mit diesem Schutz können Anlagen die durch Leistungselektronik wie Tyristoren und Stromrichter gefährliche Oberwellen erzeugen könnten viel besser geschützt werden. Zerstörend wirkende Schwingungsvorgänge können erkannt und durch die automatische Steuerung unterbunden werden.With this protection, systems that could generate dangerous harmonics through power electronics such as thyristors and power converters can be much better protected. Destructive oscillations can be detected and prevented by the automatic control.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Erfindungsgemäß werden die Kondensatoren mit Dehnungsmeßstreifen, kurz DMS genannt, vorzugsweise in der Mitte ihrer Außenflächen versehen. So ist eine direkte Kontrolle der Parameter eines Kondensators im Gegensatz zur bisherigen Technik die erst anspricht, wenn ein größerer Schaden entstanden ist. Durch die DMS werden an den Kondensatoren, Werte über die Bewegungen im Kondensator und die thermischen Verhältnisse kombiniert gewonnen. Diese Werte beeinflussen dann den vorgeordneten Leistungsschalter. Die DMS werden mit einer elektronischen Apparatur verbunden, diese erzeugt eine konstante Spannung, die dann durch die DMS gewonnenen Werte werden von der elektronischen Apparatur ausgewertet. Die dann ihrerseits den vorgeordneten Leistungsschalter betätigt. Um statischen Aufladungen vorzubeugen werden die DMS einpolig geerdet. Die DMS bestehen im Prinzip aus einem sehr langen elektrischen Leiter, der auf Bewegung und Temperatur seinen elektrischen Widerstand ändert. Gleichzeitig kombiniert die Elektronik die Widerstandsänderung mit der Zeit aus einem Zeitgeberbaustein. So verhindert die Elektronik bei Untertemperatur, (z.B. -35°C) entspricht sehr geringem Widerstand in großer Zeiteinheit, das Zuschalten. Das Abschalten erfolgt bei Übertemperatur (z. B. +45°C) entspricht hohem Widerstand bei großer Zeiteinheit. Ursachen können sein: erhöhte Außentemperatur, Leerlauf des Kondensators (Überkompensation). Kommt es zu einem elektrischen Fehler im Kondensator erfolgt eine sehr große, schnelle Widerstandserhöhung und die Auswerteelektronik trennt den Kondensator unverzögert vom Netz. Es erfolgt Fehlersignalisation. Ist nach Abkühlung bei selbstheilenden Kondensatoren ein mögliches Verheilen nicht erfolgt (Druck verringert sich nicht) wird kein Zuschalten zugelassen. Aber die Elektronik sichert erstmal eine selbstheilend wirkende Zeitspanne.According to the invention, the capacitors are provided with strain gauges, called DMS for short, preferably in the middle of their outer surfaces. Thus, a direct control of the parameters of a capacitor in contrast to the previous technique which responds only when a greater damage has occurred. Through the strain gauges are gained at the capacitors, values about the movements in the condenser and the thermal conditions combined. These values then influence the upstream circuit breaker. The strain gauges are connected to an electronic device, which generates a constant voltage, which is then evaluated by the DMS values are evaluated by the electronic device. The then in turn actuates the upstream circuit breaker. To prevent static charges, the strain gauges are grounded in one pole. The strain gages consist in principle of a very long electrical conductor, which changes its electrical resistance on movement and temperature. At the same time, the electronics combine the resistance change over time from a timer module. Thus, the electronics at low temperature, (e.g., -35 ° C), corresponding to very little resistance in large time unit, prevent the switching. Switching off occurs at excess temperature (eg + 45 ° C) corresponds to high resistance with a large time unit. Causes can be: increased outside temperature, idling of the capacitor (overcompensation). If there is an electrical fault in the capacitor, there is a very large, rapid increase in resistance, and the transmitter disconnects the capacitor from the grid without delay. There is error signaling. If, after cooling down in the case of self-healing capacitors, possible healing did not take place (pressure does not decrease), no connection is permitted. But the electronics first ensures a self-healing period.

Ausführungsbeispieleembodiments

Die DMS können bei der Herstellung der Kondensatoren aufgeklebt, genietet, geschweißt o.ä. befestigt werden.The strain gauges can be glued, riveted, welded or similar during the manufacture of the capacitors. be attached.

In bestehenden Anlagen können diese nachgerüstet werden, Montage vorzugsweise durch Kleben.In existing systems, these can be retrofitted, mounting preferably by gluing.

Die Anordnung in der Mitte umlaufen ist zu empfehlen.The arrangement in the middle circulating is recommended.

Claims

Capacitor protection device, characterized by dio electronic evaluation of strain gauges, which are applied to the housing of capacitors. Here, the eleki -Ischen and thermal conditions of capacitors are monitored.

For this 1 page drawing

Field of application of the invention

Application, this invention in electrical engineering, primarily high-voltage technology and continue to find in dar power engineering.

Characteristic of the known state of the art

The character of the known prior art is characterized in that the capacitors are not directly protected. So far, only the shutdown of the capacitor by overcurrent and short circuit · and Erdschlußauslöseglieder and this only when destroying. Technically lower cute solutions are available. Thus, the separation from the network by the exploding capacitor is trying to interrupt the Strumzuführungen in the explosion by the forces themselves. Furthermore, outwardly or internally acting forces only mechanically evaluated with great delay electromechanically. This can be deduced from the known patent literature as well as information material from the leading companies.

Object of the invention

Targeted can be ensured with this invention, a reliable and comprehensive protection of important and expensive equipment part. The dangers which arise in the event of a fault, directly through explosion, arc, flame and indirectly through the (released) hazardous to humans and the environment because of dysentery d. H. Carcinogenic substances (chlorinated hydrocarbons, PCB, dioxins) are avoided. The higher level of operational reliability ensures reliable operation of the systems that are important for production, thus reducing repair costs. It is an economic compensation of the reactive current component, thus reducing the transmission losses in the electric power grid by automatic control possible. With this protection, systems that could generate dangerous harmonics through power electronics such as thyristors and power converters can be much better protected. Destructive oscillations can be detected and untagged by the automatic control.

Explanation of the essence of the invention

According to the invention, the capacitors are provided with strain gauges, called DMS for short, preferably in the middle of their outer surfaces. So is a direct control of the parameters of a capacitor in contrast to the previous Techrik which responds only when a greater damage has occurred. Through the strain gauges are gained at the capacitors, values about the movements in the condenser and the thermal conditions combined. These values then influence the upstream circuit breaker. The strain gauges are connected to an electronic device, which generates a constant voltage, which is then evaluated by the DMS values are evaluated by the electronic device. The then in turn actuates the upstream circuit breaker. To prevent static charges, the strain gauges are grounded in one pole. The strain gages consist in principle of a very long electrical conductor, which changes its electrical resistance on movement and temperature. At the same time, the electronics combine the resistance change over time from a timer module. To prevent the electronics at low temperature, (eg -35 ⁰ C) corresponds to very low resistance in a large time unit, the connection. Switching off * at excess temperature (eg +45 ⁰ C) corresponds to high resistance with a large unit of time. Causes can be: increased outside temperature, idling of the capacitor (overcompensation). If there is an electrical fault in the capacitor, there is a very large, rapid increase in resistance, and the transmitter disconnects the capacitor from the grid without delay. There is error signaling. If, after cooling down in the case of self-healing capacitors, possible healing did not take place (pressure does not decrease), no connection is permitted. But the electronics first ensures a self-healing period.

embodiments

The strain gauges can be glued, riveted, welded or fastened during the manufacture of the capacitors. In existing systems, these can be retrofitted, mounting preferably by gluing. The arrangement in the middle revolve! Al ixi recommend.