[發明專利]基于光纖傳感器的電力電容器組故障預測系統

有效

• 申請號: 201310525481.3
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103529336A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 李晟
• 申請（專利權）人: 中冶華天工程技術有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京中偉智信專利商標代理事務所 11325
• 代理人: 張岱

技術領域

本發明涉及一種基于光纖傳感器的電力電容器組故障預測系統。

背景技術

電力電容器是一種重要的電力系統設備，常用于補償電力系統感性負荷的無功功率，提高功率因數，改善電壓質量，降低線路損耗，或用于工頻高壓輸、配電線路中，用以補償線路的分布感抗，提高系統的靜、動態穩定性，改善線路的電壓質量，加長送電距離和增大輸送能力。在使用中，電力電容器常通過串并聯構成電容器組，以滿足耐壓、電流、容量的實際應用需要。

電力電容器組在運行過程中由于電容器自身性能老化、各臺電容器參數差異、諧波、系統過電壓、環境溫度、機械振動等各種不利因素的影響，造成其參數變化，從而導致故障損壞。在通常情況下，電力電容器的參數變化，性能下降是一個逐漸發展的過程。而且，電容器的工作溫度變化和外殼膨脹是這個過程明顯的外部表征。因此，通過監測電容器組中各臺電容器的溫度和外殼位移情況，就可以對電容器組故障做出早期預測。現有技術中對于電容器組的溫度和位移情況一般通過將電容器的結構進行改變在電容器的內部設置相應的監測裝置對電容器的溫度和位移進行監測。但是現有技術中采用常規溫度、位移的檢測系統難以滿足高壓電力系統的絕緣、耐壓、安全要求，同時在高壓電、磁場的環境下易受到干擾，造成測量精度的下降。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種能夠滿足高壓電力系統絕緣、耐壓、安全要求的前提下，檢測結果安全、精確的基于光纖傳感器的電力電容器組故障預測系統。

為達到上述目的，本發明基于光纖傳感器的電力電容器組故障預測系統，其特征在于：包括每臺電容器通過光纖分別連接的溫度傳感器和位移傳感器，所述溫度傳感器和所述位移傳感器通過光纖分別與溫度變送器和位移變送器相連，所述溫度變送器和位移變送器通過通訊總線和工控機相連；

其中，所述溫度傳感器，用于實時監測每臺電容器的溫度信號，將所述溫度信號輸出給所述溫度變送器；

所述溫度變送器，用于提供所述溫度傳感器工作所需的激勵光源，將接收的所述溫度信號轉換為所述工控機能夠識別的溫度信號，并將該溫度信號源輸出給所述工控機；

所述位移傳感器，用于實時監測每臺電容器的位移信號，將所述位移信號輸出給所述光纖位移變送器；

所述位移變送器，用于提供所述位移傳感器工作所需的激勵光源，將接收的所述位移信號轉換為所述工控機能夠識別的位移信號，并將該位移信號輸出給所述工控機；

所述工控機，用于基于所述溫度信號和所述位移信號確定所述電容器組中每臺電容器的工作狀態信號，并將所述工作狀態信號輸出。

進一步地，所述溫度傳感器通過一臺所述溫度變送器和所述工控機連接；每臺所述位移變送器和一臺或兩臺所述位移傳感器電連接。

優選地，所述溫度傳感器為光柵式光纖溫度傳感器；所述位移傳感器為反射式光纖位移傳感器。

特別地，每臺電容器的溫度傳感器和位移傳感器分別通過支架設置在所述電容器的柜架上。

于一具體實施中，所述溫度變送器和所述位移變送器通過RS485通訊總線和所述工控機相連接。

本發明基于光纖傳感器的電力電容器組故障預測系統，應用方便，在不改變現有電力電容器制造工藝的前提下實現了對其工作溫度和外殼變形位移的監測；采用在高壓帶電設備附件全部采用光元件、光信號傳輸，安全可靠、抗干擾性強；在電力電容器損壞更換后，各傳感器只需重新安裝、調節，可重復使用，降低了應用成本；通過對每臺電力電容器性能變化過程中的表征參數的檢測，根據每臺電力電容器溫度或位移的變化情況、各臺電力電容器之間的溫度或位移的差異，綜合判斷電力電容器參數是否發生改變，預測準確性高；最終提高整個電力電容器組的運行可靠性。

附圖說明

圖1是本發明基于光纖傳感器的電力電容器組故障預測系統的結構框圖；

圖2是本發明基于光纖傳感器的電力電容器組故障預測系統的應用實施方式原理圖。

具體實施方式

下面結合說明書附圖對本發明做進一步的描述。

本實施例基于光纖傳感器的電力電容器組故障預測系統，包括每臺電容器通過光纖分別連接的溫度傳感器和位移傳感器，所述溫度傳感器和光纖溫度變送器通過光纖電連接，所述位移傳感器和光纖位移變送器通過光纖電連接，所述光纖溫度變送器和所述光纖位移變送器分別通過通訊總線和工控機相連；

所述溫度傳感器，用于實時監測每臺電容器的溫度，將監測的溫度信號輸出給所述光纖溫度變送器；