[發明專利]一種用于并聯電容器電流測量、采集與取能一體化裝置

在審

• 申請號: 201610250366.3
• 申請日: 2016-04-21
• 公開（公告）號: CN105785109A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 陳浩;趙義松;郭鐵;高森;應勇;宋云東;牛李;張遠博;唐紅
• 申請（專利權）人: 國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;G08C17/02
• 代理公司: 遼寧沈陽國興知識產權代理有限公司 21100
• 代理人: 何學軍

技術領域

本發明屬于并聯電容器技術領域，尤其涉及一種用于并聯電容器電流測量、采集 與取能一體化裝置。

背景技術

并聯補償電容器根據整組容量及單元容量的不同，每組需要的數量也不同，少則 幾臺，多則數百臺。由于電容器的工作場強很高，在運行中除長時間承受工作電壓外，還受 到各種內外過電壓作用而逐漸老化。在長期的運行工作中，電容器故障時有發生，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。

近年來狀態檢修得到了很大程度的認可并積極推廣，國內的輸變電設備在線監測 技術發展迅猛，在線監測應用的規模和技術科研水平都不比國外遜色，因其市場前景相當 廣闊，使得很多科研機構都加入其中，但目前電容器在線監測的技術和產品存在一些沒能 解決的根本問題，技術水平停滯不前。

以往電容器電容量在線監測系統采集單只電容器電流，用電纜連接信號采集單元 和信號處理單元，這種連接方法會形成一個閉合回路，且面積較大，將會有干擾電流的形成 在回路中。電容量在線監測系統的標準源通過電壓互感器的二次側獲取，然后通過電纜傳 輸至信號處理單元，利用屏蔽電纜來傳輸模擬信號可以使得電場干擾問題得到解決，但是 無法解決工頻磁場干擾問題，如果有不同相位的干擾在傳輸的電壓信號中被疊加，即便幅 度很小，也會有相位差的存在，無法保證精確度。電纜傳輸回路中的導線自身的電阻值及對 地分布電容會引起相位的偏移，無法保證測量結果的穩定性。安裝維護以及經濟實用性。以 往系統都不利于標準化、規范化，安裝調試都很繁瑣，費工費時，檢修維護很不方便，一旦有 故障，必須由生產廠家來處理，同時成本過高，投資過大，經濟實用性較差。

發明內容

為克服現有技術中存在的缺陷，本發明提供一種用于并聯電容器電流信號測量、 采集與取能單元一體化設計的裝置，是用于并聯電容器電流信號測量、采集與取能單元一 體化設計的裝置，目的是在電容器不停電情況下，精準的測量其電流信號，實現測量單元、 數據采集單元、取能單元一體化成型安裝。

為達到上述發明目的，本發明所采用的技術方案是：

一種用于并聯電容器電流測量、采集與取能一體化裝置，是由取能單元的一端引出線 連接在無線數據采集單元的供電模塊上，并將無線數據采集單元直接疊裝在串心式電流互 感器上，采用一體化封裝，將串心式電流互感器、無線數據采集單元及取能單元形成一個整 體，套裝于并聯電容器套管上。

所述無線數據采集單元包括由采集單元、數據處理模塊、無線通信模塊組成。

所述取能單元包括取能線圈、整流濾波電路、DC-DC轉換器。

利用一種用于并聯電容器電流測量、采集與取能一體化裝置進行測量的方法，包 括以下步驟：以串心式電流互感器為測量裝置，完成對電流信號的測量；無線數據采集單元 完成對電流信號的周期采集與數據轉換；取能單元提供穩定的12V電壓，完成對供無線數據 采集單元的供電。

所述串心式電流傳感器對每只電容器流過的電流進行在線實時測量，采用低功耗 的無線數據采集單元對傳感器變送的電流信號進行采集；無線數據采集單元對電流信號波 形進行記錄，同時處理計算出電流有效值；利用取能單元從電容器出線上取一次側電流，通 過整流、濾波、穩壓等功能電路后供無線數據采集單元用電；中心站控制端，發送無線采集 脈沖，啟動各無線數據采集單元的同步采集，采集完成后，根據中心站控制端發送的指令， 將電流有效值或者電流波形數據上送到中心站控制端；中心站控制端通過串口與工控機相 連，工控機運行系統，對設備進行控制，并對得到的電流有效值或者電流波形數據進行處 理，顯示和存儲。

本發明的有益效果是：

本發明以串心式電流互感器為測量裝置，完成對電流信號的測量；無線數據采集單元 完成對電流信號的周期采集與數據轉換；取能單元提供穩定的12V電壓，完成對供無線數據 采集單元的供電。為方便現場安裝，合理的采用將串心式電流互感器、無線數據采集單元、 取能單元一體化封的結構設計。