變電站高壓并聯電容器智能在線監測系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種變電站高壓并聯電容器智能在線監測系統，包括檢測裝置、無線數據采集裝置、取能裝置、監控中心和報警裝置，所述檢測裝置的信號輸出端連接無線數據采集裝置的信號輸入端，取能裝置為無線數據采集裝置供電，所述無線數據采集裝置的信號輸出端無線連接監控中心，監控中心的報警信號輸出端連接報警裝置的信號輸入端。本實用新型專利技術對高壓電容器進行實時在線監測，當任意一只高壓電容器的容量發生變化時，監控中心都可以控制報警裝置進行預警或報警。本實用新型專利技術適用于高壓變電站的并聯電容在線實時監測。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于電力高壓變電站設備在線監測
，特別涉及一種變電站高壓并聯電容器智能在線監測系統。
技術介紹
目前，高壓并聯電容器作為高壓變電站的一種無功補償設備，對于提高電能質量起著決定性的作用。電力電容器根據整組容量及單元容量的不同，每個需要的數量也不同，少則幾十臺，多則數百臺至上千臺。高壓變電站運行時通常根據線路負載情況進行補償，通常采用分組投運，以使補償與負載相匹配，使得功率因數達到相應的要求。然而高壓并聯電容器在長期的運行工作中，電容器故障時有發生，嚴重時甚至發生爆炸、火災事故，對系統安全運行及檢修工作人員人身安全構成了極大的威脅，因此，需要對高壓電容器裝置進行監測保護。目前市場上對高壓并聯電容器裝置的保護均為整組電容器的相間或單相段間的不平衡監測，沒有針對單臺電容器的監測，即當整組電容器中的某臺或幾臺電容器部分或全部損壞后，不平衡保護裝置動作，開關跳閘后才能進行每臺電容器的容量的測量，判斷每臺電容器的好壞，找到損壞的電容器后再換下。而DL/T596-1996《電力設備預防性試驗規程》規定，并聯電容器在預試中應測量電容值，以查出發生小元件擊穿的故障電容器，是強制性標準。然而實際現場預試測電容器的電容值存在下列的困難:①試驗所需設備體積大，現場難以滿足；②對電容器逐臺拆線、接入儀表、放電、恢復工作等工作量太大，同時也容易在試驗過程中損壞套管及連接部件，出現次生事故；③使用電容表測量電容量，是一種無奈的變通方法，它與在運行電壓下的電容量不能等同。另一方面，由于電容器電容量出現微小變化是電容器事故前的最早征兆，電容器雖然能夠繼續運行，也會引起后續的嚴重事故。并且由于高壓并聯電容器數量較大，出現事故的概率將大大增加。因此，掌握電容器容量變化的信息極為重要。然而目前的檢測均采用人工、定期、斷電、離線的預防性測試技術對高壓電容器進行檢測，主要是以預防為主，不能夠對電容器的微小變化進行檢測。
技術實現思路
本技術的目的，是提供一種對高壓并聯電容器性能實時跟蹤、運行狀態在線監測、運行故障及時報警及故障準確定位，實現智能控制、智能管理和智能分析，滿足智能電網發展要求的變電站高壓并聯電容器智能在線監測系統。為實現上述目的，本技術提供的一種變電站高壓并聯電容器智能在線監測系統，包括用于檢測每個并聯高壓電容器信息數據的檢測裝置；安裝在每個并聯高壓電容器上、用于接收檢測裝置檢測到的高壓電容器信息數據的無線數據采集裝置；通過流經電容器電極線路獲取電能后、用于為無線數據采集裝置提供電能的取能裝置；用于與無線數據采集裝置無線連接，控制無線數據采集裝置進行信息數據采集，同時對無線數據采集裝置采集的信息數據進行接收、分析、處理的監控中心；高壓并聯電容器中任意一只電容器的容量發生變化時、用于接收監控中心發出報警信號的報警裝置。作為對本技術的限定:還包括無線接收無線數據采集裝置采集到的每個高壓電容器的信息數據，并進行信號放大后再轉發出去、擴大傳輸距離的通信中繼單元；用于無線接收通信中繼單元轉發的信號，并將信號傳送給監控中心的中心通信單元，所述中心通信單元通過RS232與監控中心相連接。作為對本技術的另一種限定:所述檢測裝置包括與取能裝置密封在同一絕緣殼體內、用于測量流經每個高壓電容器電流的電流傳感器，所述密封有取能裝置和電流傳感器的絕緣殼體安裝在每個高壓電容器的套管根部；設置在每個高壓電容器殼體表面、用于檢測每個高壓電容器溫度信息的溫度傳感器；作為對上述方式的進一步限定:所述無線數據采集裝置包括信號調理電路、隔離變送器、A/D轉換模塊、數據采集主控單元和無線通信模塊，所述信號調理電路的信號輸入端連接電流傳感器的信號輸出端，隔離變送器的信號輸入端連接溫度傳感器的信號輸出端，信號調理電路的信號輸出端與隔離變送器的信號輸出端分別通過A/D轉換電路連接數據采集主控單元的信號輸入端，所述數據采集主控單元通過無線通信模塊無線連接通信中繼單元。作為對上述方式的更進一步限定:所述無線數據采集裝置還包括用于對采集到的數據信息進行存儲的數據信息存儲模塊，所述信息數據存儲模塊與數據采集主控單元相連接。作為對本技術的再另一種限定:所述監控中心包括監控主控單元；用于存儲每個高壓電容器上設置的無線數據采集裝置的編號，以及每個高壓電容器的正常信息數據的信息存儲模塊，所述信息存儲模塊與監控主控單元相連接；用于對監控主控單元接收到的高壓電容器的信息數據進行分析、處理的分析處理模塊，所述分析處理模塊與監控主控單元相連接；用于對分析、處理的的信息，以及分析處理模塊與信息存儲模塊中的信息相比較后的結果進行實時顯示的顯示模塊，所述顯示模塊接收來自監控主控單元發出的顯示控制信號。作為對上述方式的限定:所述監控中心還包括用于將采集的高壓電容器的信息數據生成圖表的圖表生成模塊，所述圖表生成模塊與監控主控單元相連接。作為對上述方式的進一步限定:所述監控中心還包括用于對采集的高壓電容器歷史數據進行存儲的歷史數據存儲模塊、用于對存儲的高壓電容器歷史數據進行查詢的歷史數據查詢模塊、用于對整個系統進行管理的用戶管理模塊、用于對系統進行設置的系統設置模塊，所述歷史數據存儲模塊、歷史數據查詢模塊用戶管理模塊與系統設置模塊分別與監控主控單元相連接。由于采用了上述的技術方案，本技術與現有技術相比，所取得的技術進步在于:(1)在每個高壓電容器上均設置有數據采集裝置，可以在線實時采集每個高壓電容器的數據信息，信息量更加完整；(2)整個檢測系統設置有報警裝置，可以對高壓電容器出現的容量變化的不同選擇預警或者報警；(3)監控中心設置有分析、處理模塊，可以對實時采集的高壓電容器的信息數據進行實時分析、處理，當任意一只高壓電容器的容量發生變化時，工作人員可以很輕易地獲取故障的高壓電容器，并及時采取措施進行處理，無需逐臺拆線、接入儀表、放電、恢復工作等工序，提高了工作效率；(4)數據采集裝置采用不等電勢的采集裝置，與監控中心采用無線通訊與監控中心相連接，可以滿足對不等電勢的電容器的信息采集，同時連線數量少，安全性更高；(5)電流傳感器采用非開口式高精度電流傳感器，測量精度更高；(6)取能裝置與電流傳感器密封在同一絕緣殼體內，可以通過取能裝置為數據采集裝置供電；(7)溫度傳感器采用鉬電阻溫度傳感器，具有電阻溫度系數大，感應靈敏；電阻率高，元件尺寸小的優點。綜上可見，本技術操作簡單，能夠方便的找出故障的高壓電容器并進行替換。本技術適用于任意高壓變電站的并聯電容在線實時監測。附圖說明本技術下面將結合說明書附圖與具體實施例作進一步詳細說明。圖1是本技術的的原理框圖；圖2是本技術數據采集裝置的原理框圖；圖3是本技術監控中心的原理框圖圖中:1、監控主控單元；2、信息存儲模塊；3、分析處理模塊；4、圖表生成模塊；5、顯示模塊；6、歷史數據存儲模塊；7、歷史數據查詢模塊；8、用戶管理模塊；9、系統設置模塊。具體實施方式實施例圖1所示的為本實施例的原理框圖，包括設置在每個高壓電容器殼體表面、用于檢測每個高壓電容器溫度信息的溫度傳感器；設置在每個高壓電容器套管根部，用于檢測流經每個高壓電容器電流的電流傳感器；用于為無線數據采集裝置提供電能、與電流傳感器密封在同一絕本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種變電站高壓并聯電容器智能在線監測系統，其特征在于：包括用于檢測每個并聯高壓電容器信息數據的檢測裝置；安裝在每個并聯高壓電容器上、用于接收檢測裝置檢測到的高壓電容器信息數據的無線數據采集裝置；通過流經電容器電極線路獲取電能后、用于為無線數據采集裝置提供電能的取能裝置；用于與無線數據采集裝置無線連接，控制無線數據采集裝置進行信息數據采集，同時對無線數據采集裝置采集的信息數據進行接收、分析、處理的監控中心；高壓并聯電容器中任意一只電容器的容量發生變化時、用于接收監控中心發出報警信號的報警裝置。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉云鵬，王建海，律方成，劉建軍，趙濤，張運嶺，秦博，崔毅，
申請(專利權)人：中電科技電子信息系統有限公司， 華北電力大學保定，
類型：新型
國別省市：北京;11