一種高壓電容器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)提供了一種省時(shí)、省力、安全可靠的高壓電容器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括上位機(jī)，與所述上位機(jī)相連的電壓監(jiān)測(cè)單元和數(shù)據(jù)采集終端，與所述數(shù)據(jù)采集終端信號(hào)連接的電流監(jiān)測(cè)單元和溫度監(jiān)測(cè)單元；電壓監(jiān)測(cè)單元A采集電容器端電壓模擬信號(hào)，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后進(jìn)行處理得出電壓幅值，通過通訊線路將結(jié)果傳給上位機(jī)；電流監(jiān)測(cè)單元B通過自取電模塊或接電源后開始工作，通過采樣線圈采集電流模擬信號(hào)，進(jìn)行A/D裝換后進(jìn)行處理得出電流幅值，通過數(shù)據(jù)采集終端上傳給上位機(jī)；上位機(jī)對(duì)電壓電流結(jié)果進(jìn)行處理得出電容值；溫度監(jiān)測(cè)單元采集電容器外殼上的溫度，將溫度結(jié)果通過數(shù)據(jù)采集終端上傳給上位機(jī)；最后經(jīng)上位機(jī)綜合判斷得出是否故障的結(jié)論。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種電容器監(jiān)測(cè)裝置，尤其是一種高壓電容器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
變電站中的高壓并聯(lián)電容器用于吸收和消耗電網(wǎng)中的無功功率，無功功率也就是在電氣設(shè)備中建立和維持磁場(chǎng)的電功率，是需要靠建立電磁場(chǎng)才能維持運(yùn)行的電力設(shè)備所必須的。在電力系統(tǒng)中，無功功率過高會(huì)降低電網(wǎng)發(fā)送有功功率的效率，但無功功率過低又會(huì)造成電網(wǎng)電壓下降，惡化電網(wǎng)環(huán)境，甚至造成電網(wǎng)崩潰。變電站高壓并聯(lián)電容器組，大都由上百臺(tái)并聯(lián)電容器單元組合而成。在長時(shí)間的運(yùn)行過程中，由于電容器內(nèi)部絕緣介質(zhì)老化、外部過電壓、外部環(huán)境溫度變化和反復(fù)投切，造成個(gè)別單臺(tái)電容器出現(xiàn)故障，只要其中有一臺(tái)發(fā)生了擊穿，其余各臺(tái)就會(huì)同時(shí)通過這一臺(tái)放電。放電能量很大，脈沖功率很高，使電容器油迅速汽化，引起爆炸，甚至起火，嚴(yán)重時(shí)有可能使建筑物也遭到破壞。為防止這種 事故，可在每臺(tái)電容器上串聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娍蛊骰蛉劢z，然后并聯(lián)使用。但是，如果熔絲的安秒特性太差，電容器內(nèi)部元件嚴(yán)重?fù)舸┊a(chǎn)生故障電流時(shí)熔絲就不能及時(shí)熔斷，同時(shí)，有效的繼電保護(hù)措施未跟上，過電流使電容器內(nèi)部的溫度急劇上升，導(dǎo)致電容器脹裂或爆炸。電容器故障的產(chǎn)生不是突然發(fā)生的，它有一個(gè)從無到有、從小到大緩慢的發(fā)展過程。在這個(gè)發(fā)展過程中電容器容量將會(huì)發(fā)生變化，同時(shí)電容器外殼的溫度也將發(fā)生變化。如果能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量單臺(tái)電容器的容量和電容器外殼溫度，通過分析電容器容量和溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)就能夠診斷出電容器是否會(huì)發(fā)生故障，并將分析結(jié)果通過聲、光、電的形式通知變電站值班人員，提前進(jìn)行處置。可有效避免重大事故的發(fā)生。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)提供了一種省時(shí)、省力、安全可靠的高壓電容器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)本技術(shù)目的的高壓電容器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括上位機(jī)，與所述上位機(jī)相連的電壓監(jiān)測(cè)單元和數(shù)據(jù)采集終端，與所述數(shù)據(jù)采集終端信號(hào)連接的電流監(jiān)測(cè)單元和溫度監(jiān)測(cè)單元；電壓監(jiān)測(cè)單元A采集電容器端電壓模擬信號(hào)，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后進(jìn)行處理得出電壓幅值，通過通訊線路將結(jié)果傳給上位機(jī)；電流監(jiān)測(cè)單元B通過自取電模塊或接電源后開始工作，通過采樣線圈采集電流模擬信號(hào)，進(jìn)行A/D裝換后進(jìn)行處理得出電流幅值，通過數(shù)據(jù)采集終端上傳給上位機(jī)；上位機(jī)對(duì)電壓電流結(jié)果進(jìn)行處理得出電容值；溫度監(jiān)測(cè)單元采集電容器外殼上的溫度，將溫度結(jié)果通過數(shù)據(jù)采集終端上傳給上位機(jī)；上位機(jī)將電容量和溫度監(jiān)測(cè)結(jié)果和預(yù)置閥值進(jìn)行比較；最后經(jīng)上位機(jī)綜合判斷得出是否故障的結(jié)論。所述上位機(jī)連接有報(bào)警裝置。本技術(shù)的高壓電容器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的有益效果如下本技術(shù)的高壓電容器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，不需停電，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓電容器組中的每一臺(tái)電容器的電容量、電容器外殼溫度進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，具有省時(shí)、省力、實(shí)時(shí)的特點(diǎn)，避免由于電容器組局部故障引起的外殼膨脹、爆炸和燃燒以及因此而造成的重大經(jīng)濟(jì)損失和人身安全。附圖說明圖I為本技術(shù)的高壓電容器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式如圖I所示，本技術(shù)的高壓電容器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括上位機(jī)E，與所述上位機(jī)E相連的電壓監(jiān)測(cè)單元A、數(shù)據(jù)采集終端D和報(bào)警裝置，與所述數(shù)據(jù)采集終端D信號(hào)連接的電流監(jiān)測(cè)單元B和溫度監(jiān)測(cè)單元C。首先電壓監(jiān)測(cè)單元A通過PT采集電容器端電壓模擬信號(hào)，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后進(jìn)行處理得出電壓幅值，通過通訊線路將結(jié)果傳給上位機(jī)E ；電流監(jiān)測(cè)單元B通過自取電模塊或的 電源后開始工作，通過采樣線圈采集電流模擬信號(hào)，進(jìn)行A/D裝換后進(jìn)行處理得出電流幅值，通過數(shù)據(jù)采集終端D上傳給上位機(jī)E ;上位機(jī)對(duì)電壓電流結(jié)果進(jìn)行處理得出電容值；溫度監(jiān)測(cè)單元C采集電容器外殼上的溫度，將溫度結(jié)果通過數(shù)據(jù)采集終端D上傳給上位機(jī)E。上位機(jī)E安裝電容器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件，實(shí)時(shí)接收監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，將電容量和溫度監(jiān)測(cè)結(jié)果和預(yù)置閥值進(jìn)行比較，同時(shí)將結(jié)果和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向比較，和其它電容器結(jié)果進(jìn)行橫向比較。最后經(jīng)上位機(jī)綜合判斷得出是否故障的結(jié)論，通過由上位機(jī)E控制的報(bào)警裝置發(fā)出聲光信號(hào)，如有必要，還可以經(jīng)過一定延時(shí)后發(fā)出跳閘信號(hào)。電壓監(jiān)測(cè)單元A :采用高速16位A/D轉(zhuǎn)換器，通過PT 二次側(cè)采集電容器端電壓信號(hào)，經(jīng)過電壓監(jiān)測(cè)單元A處理后，將結(jié)果通過通訊線路送給上位機(jī)E。電流監(jiān)測(cè)單元B :采用高速16位A/D轉(zhuǎn)換器，直接套在電容器的瓷套上采集電流信號(hào)。它的主要特點(diǎn)在于I、電流監(jiān)測(cè)單元工作的供電電源是通過互感器方式從電容器的沖放電電流中取得；2、供電電源線圈和采樣線圈完全獨(dú)立，防止相互之間的干擾，影響采樣精度；3、內(nèi)置無線通訊模塊，通過無線的方式將處理結(jié)果通過采集終端D送給上位機(jī)E。溫度監(jiān)測(cè)單元C :溫度監(jiān)測(cè)單元供電電源由內(nèi)置大容量鋰電池提供，采用微功耗設(shè)計(jì)及先進(jìn)的數(shù)字溫度傳感器，可長期運(yùn)行五年以上，內(nèi)置無線通訊模塊，通過無線的方式將處理結(jié)果通過采集終端D送給上位機(jī)E。數(shù)據(jù)采集終端D :內(nèi)置無線通訊模塊，可通過串口、網(wǎng)口或USB 口與上位機(jī)E連接，采集電流監(jiān)測(cè)單元B和溫度監(jiān)測(cè)單元C的數(shù)據(jù)并上傳給上位機(jī)E。上位機(jī)E :將采集到的電容器電壓值、每臺(tái)電容器電流值、每臺(tái)電容器外殼溫度值進(jìn)行處理和分析，由計(jì)算機(jī)判斷每臺(tái)電容器是否存在和將要發(fā)生故障，并以聲、光、電的形式通知值班人員。上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本技術(shù)的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本技術(shù)設(shè)計(jì)精神前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對(duì)本技術(shù)技術(shù)方案做出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本技術(shù)的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。權(quán)利要求1.一種高壓電容器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括上位機(jī)，與所述上位機(jī)相連的電壓監(jiān)測(cè)單元和數(shù)據(jù)采集終端，與所述數(shù)據(jù)采集終端信號(hào)連接的電流監(jiān)測(cè)單元和溫度監(jiān)測(cè)單元; 電壓監(jiān)測(cè)單元(A)采集電容器端電壓模擬信號(hào)，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后進(jìn)行處理得出電壓幅值，通過通訊線路將結(jié)果傳給上位機(jī)；電流監(jiān)測(cè)單元(B)通過自取電模塊或接電源后開始工作，通過采樣線圈采集電流模擬信號(hào)，進(jìn)行A/D裝換后進(jìn)行處理得出電流幅值，通過數(shù)據(jù)采集終端上傳給上位機(jī)；上位機(jī)對(duì)電壓電流結(jié)果進(jìn)行處理得出電容值；溫度監(jiān)測(cè)單元采集電容器外殼上的溫度，將溫度結(jié)果通過數(shù)據(jù)采集終端上傳給上位機(jī)；上位機(jī)將電容量和溫度監(jiān)測(cè)結(jié)果和預(yù)置閥值進(jìn)行比較；最后經(jīng)上位機(jī)綜合判斷得出是否故障的結(jié)論。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高壓電容器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述上位機(jī)連接有報(bào)警裝置。專利摘要本技術(shù)提供了一種省時(shí)、省力、安全可靠的高壓電容器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括上位機(jī)，與所述上位機(jī)相連的電壓監(jiān)測(cè)單元和數(shù)據(jù)采集終端，與所述數(shù)據(jù)采集終端信號(hào)連接的電流監(jiān)測(cè)單元和溫度監(jiān)測(cè)單元；電壓監(jiān)測(cè)單元A采集電容器端電壓模擬信號(hào)，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后進(jìn)行處理得出電壓幅值，通過通訊線路將結(jié)果傳給上位機(jī)；電流監(jiān)測(cè)單元B通過自取電模塊或接電源后開始工作，通過采樣線圈采集電流模擬信號(hào)，進(jìn)行A/D裝換后進(jìn)行處理得出電流幅值，通過數(shù)據(jù)采集終端上傳給上位機(jī)；上位機(jī)對(duì)電壓電流結(jié)果進(jìn)行處理得出電容值；溫度監(jiān)測(cè)單元采集電容器外殼上的溫度，將溫度結(jié)果通過數(shù)據(jù)采集終端上傳給上位機(jī)；最后經(jīng)上位機(jī)綜合判斷得出是否故障的結(jié)論。文檔編號(hào)G01R27/26GK202631641SQ20122023820公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月25日專利技術(shù)者王紅寨 申請(qǐng)人:北京中科瑞德科技發(fā)展有限公司本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高壓電容器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：包括上位機(jī)，與所述上位機(jī)相連的電壓監(jiān)測(cè)單元和數(shù)據(jù)采集終端，與所述數(shù)據(jù)采集終端信號(hào)連接的電流監(jiān)測(cè)單元和溫度監(jiān)測(cè)單元；電壓監(jiān)測(cè)單元(A)采集電容器端電壓模擬信號(hào)，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后進(jìn)行處理得出電壓幅值，通過通訊線路將結(jié)果傳給上位機(jī)；電流監(jiān)測(cè)單元(B)通過自取電模塊或接電源后開始工作，通過采樣線圈采集電流模擬信號(hào)，進(jìn)行A/D裝換后進(jìn)行處理得出電流幅值，通過數(shù)據(jù)采集終端上傳給上位機(jī)；上位機(jī)對(duì)電壓電流結(jié)果進(jìn)行處理得出電容值；溫度監(jiān)測(cè)單元采集電容器外殼上的溫度，將溫度結(jié)果通過數(shù)據(jù)采集終端上傳給上位機(jī)；上位機(jī)將電容量和溫度監(jiān)測(cè)結(jié)果和預(yù)置閥值進(jìn)行比較；最后經(jīng)上位機(jī)綜合判斷得出是否故障的結(jié)論。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王紅寨，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京中科瑞德科技發(fā)展有限公司，
類型：實(shí)用新型
國別省市：