[發明專利]一種電力電抗器振動在線監測裝置

在審

• 申請號: 201310396975.6
• 申請日: 2013-09-04
• 公開（公告）號: CN103954352A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 何菲
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;江蘇省電力公司;江蘇省電力公司泰州供電公司;東南大學
• 主分類號: G01H11/08
• 分類號: G01H11/08;G01R19/00;G08C17/02
• 代理公司: 泰州地益專利事務所 32108
• 代理人: 王楚云

技術領域

本發明涉及一種電力電抗器振動在線監測裝置。

背景技術

隨著我國經濟快速發展和人們生活水平的日益提高，電網規模逐步擴大，電力負荷快速增長，對電能質量的要求越來越高。電抗器是電力無功補償成套裝置的重要組成部分，可以補償長線路電容效應，限制電壓升高，維持無功平衡，對提高電網的供電效率，改善電壓質量，降低電網損耗等具有重要作用。使用時一般為成組電力電抗器投切運行。

電力電抗器是保證用戶電壓質量的重要設備，一旦發生故障，對整個供電系統及電力用戶造成極大影響。電抗器的劇烈振動不僅影響電壓質量，不利于降損增效，而且產生的噪音過大。若強迫電抗器組劇烈振動情況下繼續運行，不僅影響電力系統安全生產，造成設備損耗，而且對周邊建筑物的壽命也有相當大的破壞，危及生產運行環境。

發明內容

本發明提供了一種電力電抗器振動在線監測裝置，它可以提高電抗器運行時的穩定性，而且可以對電力電抗器振動情況進行實時監測，確保設備工作在允許的振動范圍內。

本發明采用了以下技術方案：一種電力電抗器振動在線監測裝置，它包括：

監測參量傳感器，用于對電力電抗器工作狀態的振動、電壓電流信號進行監測；

信號處理模塊，用于接收監測參量傳感器監測到的信號并對這些信號同步采集后進行放大、濾波和同步數模轉換處理；

信號數據讀取模塊，用于實時讀取經過放大、濾波和同步數模轉換處理的振動、電壓電流信號；

GSM數據通信模塊，用于監測信號數據讀取模塊實時讀取的信息并將信息形成振動波形和電流電壓波形進行傳輸，以便進行圖譜顯示和數據分析；

分析顯示報警模塊，用于從GSM數據通信模塊獲得振動的波形數據以及電流電壓的波形數據進行快速抗混疊傅里葉變換處理并連續實時顯示；

所述的監測參量傳感器的輸出端與信號處理模塊的輸入端連接；所述信號處理模塊的輸出端與信號數據讀取模塊的輸入端連接；所述信號數據讀取模塊的輸出端與GSM數據通信模塊的輸入端連接，所述的GSM數據通信模塊的輸出端與分析顯示報警模塊連接。

所述的監測參量傳感器包括用于監測電力電抗器外殼振動信號的振動傳感器、用于監測電力電抗器三相電壓信號的電壓互感器和用于監測電力電抗器三相電流信號的電流互感器，振動傳感器的輸出端、電壓互感器的輸出端和電流互感器的輸出端都與信號處理模塊的輸入端連接。

所述的振動傳感器設置為壓電式加速度傳感器，壓電式加速度傳感器通過磁力貼固定安裝在電力電抗器的外殼上，壓電式加速度傳感器監測電力電抗器外殼的振動信號并將轉變為振動電信號，振動傳感器設置為定期定時自動測量，時間間隔為1分鐘。

所述的信號處理模塊設置為DSP數據信號處理器，DSP數據信號處理器用于對振動電信號、電壓信號和電流信號快速同步采集后進行放大、濾波處理和同步數模轉換處理。

所述GSM數據通信模塊與分析顯示報警模塊之間為無電氣連接，GSM數據通信模塊與分析顯示報警模塊之間為無線信號傳輸。

所述分析顯示報警模塊能同時實現正常狀態顯示和異常報警功能，電力電抗器振動信號經過計算分析、記錄電力電抗器表面振動的峰峰值，與預先設置的電力電抗器的振動峰峰報警閾值進行比較，若大于報警閾值，則發出報警信號并同時記錄此狀態下的電壓電流數據。

本發明具有以下有益效果：采用了以上技術方案后，本發明可以避免電抗器運行時的過度振動，提高了電力電抗器運行時的穩定性，保證電力系統安全穩定運行，而且可以對電力電抗器振動情況進行實時監測，確保設備工作在允許的振動范圍內，另外具有監測靈敏度高、在線監測時整個測量系統與電力系統連接、安全可靠等特點。本發明設有監測參量傳感器，監測參量傳感器包括振動傳感器、電壓互感器和電流互感器，振動傳感器監測的振動信號中含有豐富的時域和頻域信息，可以在整個時間序列和頻譜范圍內反應電力電抗器工作時的運動狀態，通過信號處理模塊可以從振動信號中提取代表電力電抗器運行狀態的特征參量；本發明設有GSM數據通信模塊，GSM數據通信模塊采用GSM進行無線通信，這樣具有網絡容量大、穩定性強、不易受干擾和信息靈敏的特點，便于工作人員就地查看及遠程監控。本發明設有分析顯示報警模塊，分析顯示報警模塊采用快速抗混疊傅里葉變換進行頻域變換和頻譜分析，克服了傳統頻譜分析的不足。本發明除了振動信號外，還同步監測電力電抗器的電壓、電流信號，通過分析顯示，可以觀察在振動過程中電力電抗器電壓、電流的變化情況。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。