[發明專利]線圈類設備匝絕緣狀態監測裝置、系統及監測方法

在審

• 申請號: 202111000346.8
• 申請日: 2021-08-30
• 公開（公告）號: CN113447782A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 鄒林;王頌;張巍;李銳海;朱俊霖;劉桓瑞;趙林杰
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R31/52;G01R31/72
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

本發明涉及高壓設備在線監測技術領域，公開了一種線圈類設備匝絕緣狀態監測裝置、系統及監測方法，實現對線圈類設備的匝絕緣狀態進行實時監測。所述裝置包括：第一探測線圈，其與線圈類設備的首端等電位連接；第二探測線圈，其與線圈類設備的尾端等電位連接；第一電流互感器，其與第一探測線圈連接；第一電壓互感器，其與第一探測線圈連接；第二電流互感器，其與第二探測線圈連接；第二電壓互感器，其與第二探測線圈連接；第一AD轉換單元，其與第一電流互感器以及第一電壓互感器連接；第二AD轉換單元，其與第二電流互感器以及第二電壓互感器連接；第一無線傳輸單元，其與第一AD轉換單元連接；第二無線傳輸單元，其與第二AD轉換單元連接。

技術領域

本發明涉及高壓設備在線監測技術領域，特別是涉及一種線圈類設備匝絕緣狀態監測裝置、系統及監測方法。

背景技術

線圈類設備（例如干式空心電抗器）是電網的重要設備，其運行可靠性關乎電網運行安全。匝間短路是威脅線圈設備運行的主要故障之一，由于缺乏有效的匝絕緣監測手段，缺陷容易發展為嚴重的短路事故，甚至發生設備燒毀事件。因此，研發有效的匝絕緣監測手段十分迫切。

發明內容

本發明提供一種線圈類設備匝絕緣狀態監測裝置、系統及監測方法，對線圈類設備的匝絕緣狀態進行實時監測。

為了解決上述技術問題，第一方面，本發明實施例提供一種線圈類設備匝絕緣狀態監測裝置，所述裝置包括：

第一探測線圈，其與線圈類設備的首端等電位連接；

第二探測線圈，其與線圈類設備的尾端等電位連接；

第一電流互感器，其與所述第一探測線圈連接；

第一電壓互感器，其與所述第一探測線圈連接；

第二電流互感器，其與所述第二探測線圈連接；

第二電壓互感器，其與所述第二探測線圈連接；

第一AD轉換單元，其與所述第一電流互感器以及所述第一電壓互感器連接；

第二AD轉換單元，其與所述第二電流互感器以及所述第二電壓互感器連接；

第一無線傳輸單元，其與所述第一AD轉換單元連接；

第二無線傳輸單元，其與所述第二AD轉換單元連接。

作為一個優選方案，所述裝置還包括：

第一匹配負載，其與所述第一探測線圈的兩個端子連接；

第二匹配負載，其與所述第二探測線圈的兩個端子連接。

作為一個優選方案，所述第一探測線圈與所述第二探測線圈的線圈繞制方向相反且線圈匝數相同。

為了解決上述技術問題，第二方面，本發明實施例提供一種線圈類設備匝絕緣狀態監測系統，所述系統包括：

如第一方面任一項所述的線圈類設備匝絕緣狀態監測裝置；

FFT模塊，用于通過無線接收單元接收兩個探測線圈感應得到的電壓信號以及電流信號，將兩個探測線圈感應得到的電壓信號相加，并對相加得到電壓信號進行快速傅里葉變換，計算得到頻譜，再計算出40kHz~50kHz頻率分量的信號幅值，以及對每個探測線圈的感應得到的電壓信號進行快速傅里葉變換，計算得到頻譜，再分別計算出兩個探測線圈工頻信號的相位差；

狀態判斷模塊，用于根據40kHz~50kHz頻率分量的信號幅值以及兩個探測線圈工頻信號的相位差對線圈類設備進行故障狀態判斷。

作為一個優選方案，所述狀態判斷模塊具體用于：

將線圈類設備正常運行時的40kHz~50kHz頻率分量的信號幅值作為基準值，在第一時間內實時計算得到的40kHz~50kHz頻率分量的信號幅值大于十倍基準值時，發出警報信號，記錄警報次數；

在第一時間段內實時計算得到的兩個探測線圈工頻信號的相位差大于預設相位差值時，發出警報信號，記錄警報次數；