[發(fā)明專利]一種補(bǔ)償電容器電容量在線監(jiān)測(cè)裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310242876.2
• 申請(qǐng)日: 2013-06-19
• 公開（公告）號(hào): CN103293391A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜大全;范輝;高樹國(guó);潘瑾;賈伯巖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;河北省電力公司電力科學(xué)研究院;河北省電力建設(shè)調(diào)整試驗(yàn)所
• 主分類號(hào): G01R27/26
• 分類號(hào): G01R27/26
• 代理公司: 石家莊新世紀(jì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13100
• 代理人: 董金國(guó);齊蘭君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電氣設(shè)備狀態(tài)維修技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種補(bǔ)償電容器電容量在線監(jiān)測(cè)裝置。

背景技術(shù)

?補(bǔ)償電容器作為一種極為重要的無(wú)功設(shè)備，對(duì)于改善電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu),?提高電能質(zhì)量起著決定性的作用。它的安全運(yùn)行是電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行的重要保障。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2009年全國(guó)電容器故障率是1.3%。對(duì)此通常的做法是在事故后派工程人員去現(xiàn)場(chǎng)對(duì)電容器進(jìn)行試驗(yàn)檢查并更換。目前運(yùn)行中補(bǔ)償電容器智能化程度很低，只能通過(guò)電容器保護(hù)裝置獲取電容器組信息，不能有效地定位到每只電容器及其變化過(guò)程趨勢(shì)信息而做到提前預(yù)判。

從大量故障的統(tǒng)計(jì)分析看,?傳統(tǒng)預(yù)防性試驗(yàn)方法檢出電容器早期缺陷的靈敏度相對(duì)較低,?且在相鄰兩次試驗(yàn)周期中電容器故障時(shí)有發(fā)生。這說(shuō)明目前所采用的常規(guī)預(yù)防性試驗(yàn)方法不能完全有效地監(jiān)測(cè)危及電容器安全運(yùn)行的絕緣隱患。因此，開展補(bǔ)償電容器電容量在線監(jiān)測(cè)技術(shù)測(cè)量研究，對(duì)運(yùn)行中電容器運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中電容器電容量的異常變化，可合理安排檢修，變被動(dòng)為主動(dòng)，避免事故發(fā)生，為確保補(bǔ)償電容器的正常運(yùn)行具有重要意義。

目前國(guó)內(nèi)外常見的電容器監(jiān)測(cè)方法主要有以下幾種：

（1）紅外診斷。紅外診斷技術(shù)通過(guò)非接觸方式監(jiān)測(cè)設(shè)備溫升，對(duì)于設(shè)備的外部缺陷，由于有明顯的發(fā)熱中心，該技術(shù)能對(duì)其進(jìn)行有效判斷。但對(duì)于設(shè)備的內(nèi)部缺陷，可能發(fā)熱并不明顯，其作用有限。

（2）局放監(jiān)測(cè)。電容器的絕緣介質(zhì)在運(yùn)行過(guò)程中由于受到電腐蝕、振動(dòng)磨損開裂、熱裂解、受潮等各種原因都可能引發(fā)局部放電。由于一般電容器試品的電容量較大，采用脈沖電流法監(jiān)測(cè)局放的靈敏度較低。聲測(cè)法監(jiān)測(cè)局放時(shí)，由于電容器內(nèi)部非常緊密的組合絕緣結(jié)構(gòu)，使放電產(chǎn)生聲波的傳播受到影響。

（3）介質(zhì)損耗及電容量監(jiān)測(cè)。介質(zhì)損耗是掌握設(shè)備絕緣狀況的重要參數(shù)，能準(zhǔn)確的反應(yīng)設(shè)備的絕緣性能，能宏觀的評(píng)價(jià)絕緣的基本狀況。目前針對(duì)補(bǔ)償電容器主要為離線預(yù)防性試驗(yàn)的方式測(cè)量其介質(zhì)損耗和電容量，在線監(jiān)測(cè)方式鮮有所見。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種補(bǔ)償電容器電容量在線監(jiān)測(cè)裝置，用于監(jiān)測(cè)單套管并聯(lián)補(bǔ)償電容器的電容量。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是:

一種補(bǔ)償電容器電容量在線監(jiān)測(cè)裝置，包括電阻分壓器、電流傳感器、信號(hào)采集模塊、無(wú)線發(fā)射模塊、數(shù)據(jù)接收模塊、工控機(jī)和高能電池；所述數(shù)據(jù)接收模塊包括無(wú)線接收模塊和控制模塊；被測(cè)電容器組分別經(jīng)所述電阻分壓器和電流傳感器接信號(hào)采集模塊；所述信號(hào)采集模塊經(jīng)無(wú)線發(fā)射模塊與無(wú)線接收模塊無(wú)線連接；所述無(wú)線接收模塊經(jīng)控制模塊與工控機(jī)的串口RS485接口雙向連接；所述高能電池的正極分別接電流傳感器、信號(hào)采集模塊和無(wú)線發(fā)射模塊的電源端，其負(fù)極接被測(cè)電容器組的金屬架構(gòu)。

所述電阻分壓器由高壓臂電阻R1和低壓臂電阻R2串聯(lián)組成，該串聯(lián)電路的一端為高壓臂端H，另一端為低壓臂端L；所述高壓臂端H接被測(cè)電容器組中各并聯(lián)的單套管補(bǔ)償電容器高壓引線端；所述低壓臂端L接被測(cè)電容器組中各并聯(lián)的單套管補(bǔ)償電容器低壓引線端和被測(cè)電容器組的金屬架構(gòu)；該串聯(lián)電路的節(jié)點(diǎn)接所述信號(hào)采集模塊的相應(yīng)輸入端；所述電阻分壓器的高壓臂電阻R1和低壓臂電阻R2的型號(hào)均為HTE型高壓精密無(wú)感電阻。

所述電流傳感器的初級(jí)套在被測(cè)電容器組中各并聯(lián)的單套管補(bǔ)償電容器套管根部；所述電流傳感器的次級(jí)接所述信號(hào)采集模塊的相應(yīng)輸入端；所述電流傳感器的接地端接被測(cè)電容器組的金屬架構(gòu)；所述電流傳感器為穿心式有源零磁通電流傳感器，型號(hào)為BCT-2。

所述信號(hào)采集模塊及無(wú)線發(fā)射模塊均安裝于屏蔽鋁盒內(nèi)，所述屏蔽鋁盒安裝于電容器組的金屬架構(gòu)上。

所述信號(hào)采集模塊是由型號(hào)為AD7656芯片構(gòu)成的電路；所述信號(hào)采集模塊具有雙端4通道模擬輸入端；所述無(wú)線發(fā)射模塊是由型號(hào)為cc2530芯片構(gòu)成的電路；所述無(wú)線接收模塊是由型號(hào)為cc2530芯片構(gòu)成的電路；所述控制模塊是由型號(hào)為W77I058芯片構(gòu)成的電路；所述高能電池的型號(hào)為18650鋰電池。

所述電流傳感器的數(shù)量與被測(cè)電容器組的電容器數(shù)量相等；所述信號(hào)采集模塊與所述無(wú)線發(fā)射模塊的數(shù)量相等。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：

（1）信號(hào)采集模塊以12.8kHz采樣率采集等電位的各補(bǔ)償電容器電壓和電流信號(hào)，為其后計(jì)算電容器電容量參數(shù)提供有效保障；?

（2）無(wú)線發(fā)射模塊每隔設(shè)定時(shí)間自動(dòng)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將采集的信號(hào)傳輸回?cái)?shù)據(jù)接收模塊，保證了在線監(jiān)測(cè)的安全性；