[發(fā)明專利]一種變電站電容器測溫預(yù)警系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710662730.1
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN107907224A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱斌泉;呂旭軍;林婁;紀(jì)濤;俞京鋒;姚宸揚
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)浙江省電力公司湖州供電公司;國網(wǎng)浙江德清縣供電公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: G01K1/02
• 分類號: G01K1/02;G08C17/02
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司33109
• 代理人: 尉偉敏,劉正君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種變電站電容器測溫預(yù)警系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

電容器在運行中常常會出現(xiàn)各種故障，這些故障對電力系統(tǒng)的安全正常運行帶來了非常大的威脅。電容器在電力運行中比較常見的故障有漏油、絕緣不良、熔斷器燒毀，其中危害最大且經(jīng)常出現(xiàn)的故障是發(fā)熱引起的電容器故障。發(fā)熱引起的電容器故障的發(fā)熱又分為母排連接點發(fā)熱和電容器外面的熔斷器發(fā)熱，其中又以后者出現(xiàn)可能性更大。

目前對電容器的發(fā)熱檢修主要通過紅外成像儀巡檢，但紅外熱像不能測試封閉環(huán)境內(nèi)的溫度，及測試結(jié)果受季節(jié)、時辰和測試設(shè)備表面光潔度的影響，紅外測試設(shè)備昂貴，且不能長時間連續(xù)監(jiān)測高壓電氣設(shè)備的溫度。在電容器上有著高壓，周圍有很強的電磁干擾，導(dǎo)致傳統(tǒng)的探測器誤報、漏報的現(xiàn)象時常發(fā)生。為此，需要高可靠、高性能的溫度傳感器對電容器的溫度進行實時有效監(jiān)測，避免設(shè)備燒毀及停電事故發(fā)生。另外目前測溫設(shè)備并不能檢測電容器內(nèi)具體方位溫度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)中測溫設(shè)備無法長時間連續(xù)監(jiān)測、成本高、容易受干擾、無法檢測電容器內(nèi)具體方位溫度的問題，提供了一種變電站電容器測溫預(yù)警系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：一種變電站電容器測溫預(yù)警系統(tǒng)，包括溫度檢測端、中轉(zhuǎn)端、用戶端，溫度檢測端包括若干檢測電容器表面溫度的表面無線測溫單元和檢測電容器內(nèi)部具體方位溫度的內(nèi)部無線測溫單元，用戶端包括有具有各電容器內(nèi)部結(jié)構(gòu)分布圖的結(jié)構(gòu)管理單元、根據(jù)信息判斷故障區(qū)域的比較處理單元和進行報警的預(yù)警單元，表面無線測溫單元和內(nèi)部無線測溫單元分別與中轉(zhuǎn)單元通過無線相連，中轉(zhuǎn)單元與用戶端的比較處理單元相連，結(jié)構(gòu)管理單元和預(yù)警單元分別與處理單元相連。

本發(fā)明結(jié)合了無線通訊技術(shù)，溫度檢測端無需排布線路，更方便與現(xiàn)場安裝。溫度檢測單元包括內(nèi)部和外部兩個測溫單元，能采集顯示溫度變化，及時檢測出溫度異常情況，進行及時預(yù)警，實現(xiàn)用戶足不出戶就掌握電容器柜整體發(fā)熱狀況。且內(nèi)部和外部兩個測溫單元相互配合還能準(zhǔn)確檢測出電容器溫度異常區(qū)域，并根據(jù)電容器內(nèi)部結(jié)構(gòu)預(yù)判出溫度異常的結(jié)構(gòu)并進行報警。

作為一種優(yōu)選方案，所述表面無線測溫單元包括若干設(shè)置于電容器表面上的溫度傳感器單元，以及相對應(yīng)的第一無線傳輸單元，溫度傳感器單元與第一無線傳輸單元相連，第一無線傳輸單元與中轉(zhuǎn)端相連。表面無線測溫單元用于檢測電容器表面的溫度，并通過無線方式將信息傳送給中轉(zhuǎn)端。

作為一種優(yōu)選方案，所述內(nèi)部無線測溫單元包括光學(xué)測溫單元、第二無線傳輸單元，光學(xué)測溫單元設(shè)置在能進行全方位旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)底座上，光學(xué)測溫單元與第二無線傳輸單元相連，第二無線傳輸單元與中轉(zhuǎn)端相連。本方案通過光學(xué)測溫單元對電容器內(nèi)部具體方位進行溫度檢測，能更準(zhǔn)確檢測出溫度異常區(qū)域。

作為一種優(yōu)選方案，所述旋轉(zhuǎn)底座包括水平旋轉(zhuǎn)的第一云臺和安裝在第一云臺上垂直旋轉(zhuǎn)的第二云臺，光學(xué)測溫單元安裝在第二云臺上。旋轉(zhuǎn)底座能進行水平垂直全方位旋轉(zhuǎn)，使得光學(xué)測溫單元能檢測電容器內(nèi)各方位的溫度。

作為一種優(yōu)選方案，中轉(zhuǎn)單元包括若干無線接收單元、數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)管理單元，表面無線測溫單元、內(nèi)部無線測溫單元通過無線方式與無線接收單元相連，無線接收單元與數(shù)據(jù)采集單元相連，數(shù)據(jù)采集單元與數(shù)據(jù)管理單元相連，數(shù)據(jù)管理單元與用戶端相連。本方案通過無線方式接收溫度檢測端信息，數(shù)據(jù)管理單元用于進行數(shù)據(jù)傳輸，同時對內(nèi)部無線測溫單元工作進行控制。在接收到表面無線測溫單元異常信息時，啟動與表面無線測溫單元相對應(yīng)的內(nèi)部無線測溫單元開始工作。無線接收單元并不與表面無線測溫單元、內(nèi)部無線測溫單元一一對應(yīng)，只要表面無線測溫單元、內(nèi)部無線測溫單元在其接收范圍內(nèi)就與之相連。

作為一種優(yōu)選方案，還包括云服務(wù)端，云服務(wù)端通過網(wǎng)絡(luò)與中轉(zhuǎn)端相連。云服務(wù)器端能對數(shù)據(jù)進行存儲，并能供用戶進行訪問。

作為一種優(yōu)選方案，溫度傳感器單元包括信號放大器U1、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容C1、電容C2，信號放大器U1正相輸入端分別與電阻R1一端、電阻R2一端、電容C1一端相連，電阻R1另一端連接電容C2一端，電容C2另一端接地，電阻R2和電容C1的另一端分別接地，信號放大器U1的負相輸入端連接信號放大器U1的輸出端，信號放大器U1的輸出端連接電阻R3一端，電阻R3另一端與第一無線傳輸單元相連。運算放大器的輸出端與反相輸入端連接，用于穩(wěn)定信號放大器的同相輸入端的輸入信號，同時，在信號放大電路中采用電容C1和電容C2進行信號穩(wěn)定，有效保障了電壓信號的穩(wěn)定。