專利名稱：一種10kV電力電容器故障預警系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及變電站，尤其涉及一種10KV電力電容器故障預警系統(tǒng)。
背景技術：
變電站中的10KV電容器運行壽命除與產(chǎn)品本身質量相關外，還與系統(tǒng)電壓質量 (如電壓過高或電壓諧波含量過大)、環(huán)境溫度、維護質量等因素息息相關，當電容器組中 的單只電容器損壞導致整組電容器跳閘時，其他電容器將會受到?jīng)_擊，部分電容器會因受 沖擊而損壞，嚴重者會發(fā)生電容器組群爆故障，擴大了事故的范圍及影響。一般來說電容器 故障前會出現(xiàn)電容值嚴重偏離額定值、正常電壓下電容器溫度明顯升高的現(xiàn)象。目前供電部門對電容器是采用定期檢修的方法，即在停電狀態(tài)下用測量儀表來測 量電容器的電容值，若電容值超標則將該電容器替換，但這種方法只能在停電檢修期間才 能測量電容值，對電容器故障起不到報警與預警的作用。本實用新型提供了一種10KV電力電容器故障預警系統(tǒng)，其能起到預警作用。本實用新型的10KV電力電容器故障預警系統(tǒng)，包括電測單元、站端管理單元、與電容器外殼表面連接的智能測溫單元及套在電容器 絕緣套管上的電流互感器；所述電測單元的第一端分別與所述電流互感器和連接在電容器上的放電電壓互 感器連接,第二端與所述站端管理單元連接；所述智能測溫單元與所述站端管理單元連 接；所述電測單元通過所述放電電壓互感器采集電容器的電壓值,通過所述電流互感 器采集電容器的電流值，并對所述采集的電壓值和電流值進行頻譜計算得出電容器電壓基 波和電容器電流基波，并將該計算出的電容器電壓基波和電容器電流基波發(fā)送到所述站端 管理單元；所述智能測溫單元采集電容器的溫升值并發(fā)送到所述站端管理單元；所述站端 管理單元根據(jù)接收的所述電容器電壓基波和電容器電流基波計算出電容值,根據(jù)所述電容 值和所述溫升值發(fā)出預警信號。本實用新型的故障預警系統(tǒng)可以通過放電電壓互感器采集電容器電壓值、通過電 流互感器采集電流值，再計算出電容器電壓基波和電容器電流基波,最后得出電容器的電 容值，根據(jù)該溫升值和電容值即可發(fā)出預警信號，由于利用了放電電壓互感器,安裝了測量 電容器電流的電流互感器，實現(xiàn)了電容器的電參量的帶電在線采集，不需停電即可進行；另 外根據(jù)溫升值和電容值發(fā)出報警信號，可以對電容器故障起到預警作用。

圖1是本實用新型預警系統(tǒng)在一實施例中的結構框圖；圖2是本實用新型預警系統(tǒng)在另一實施例中的結構框圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的具體實施例做一詳細的闡述。本實用新型10KV電力電容器故障預警系統(tǒng),用于對變電站中的10KV電力電容器 進行故障預警，如圖1，其包括電測單元、站端管理單元、與電容器外殼表面連接的智能測溫單元(具體實施時， 智能測溫單元的探頭可以固定在電容器外殼表面)及套在電容器絕緣套管上的電流互感所述電測單元的第一端分別與所述電流互感器和連接在電容器上的放電電壓互 感器連接，第二端與所述站端管理單元連接；所述智能測溫單元與所述站端管理單元連 接；所述電測單元通過所述放電電壓互感器采集電容器的電壓值,通過所述電流互感 器采集電容器的電流值,并對所述采集的電壓值和電流值進行頻譜計算(該頻譜計算可以 是FFT計算)得出電容器電壓基波和電容器電流基波，并將該計算出的電容器電壓基波和 電容器電流基波發(fā)送到所述站端管理單元；所述智能測溫單元采集電容器的溫升值并發(fā)送 到所述站端管理單元；所述站端管理單元根據(jù)接收的所述電容器電壓基波和電容器電流基 波計算出電容值，根據(jù)所述電容值和所述溫升值發(fā)出預警信號。站端管理單元可以設置有預定值，當所述電容值超過預定值和/或溫升值超過預 定值時發(fā)出預警信號，該站端管理單元可以提供軟報文及硬接點預警，同時也可以提供告 警窗告警方式。由此可見,本實用新型的故障預警系統(tǒng)由于利用了放電電壓互感器,安裝了測量 電容器電流的電流互感器，實現(xiàn)了電容器的電參量的帶電在線采集，不需停電即可進行；另 外根據(jù)溫升值和電容值發(fā)出報警信號，可以對電容器故障起到預警作用。其中，智能測溫單元可以是配合美國DALLAS —線現(xiàn)場總線技術、實現(xiàn)低成本溫度 狀態(tài)在線監(jiān)測方案的實用型組網(wǎng)模塊，可廣泛應用于實時溫度數(shù)據(jù)采集監(jiān)測的各種應用場 合。該智能測溫單元可以對DS1820數(shù)字溫度傳感器系列產(chǎn)品進行溫度數(shù)據(jù)采集，使溫度巡 回檢測系統(tǒng)獲得高可靠性、低成本和最簡單的布線結構。作為傳統(tǒng)測溫系統(tǒng)的理想替代品， 其有體積小、測點多、組網(wǎng)靈活等特點。使用該智能測溫單元,可以滿足64個點的溫度數(shù)據(jù) 采集，使用表面貼裝的溫度傳感器探頭,可以固定在電容器外殼表面測溫。該智能測溫單元 使用RS485組網(wǎng)方式。由于站端管理單元位于變電站內，不方便遠方監(jiān)測管理，在具體實施時，本實用新 型還可以包括遠方主站管理單元,如圖2,與所述站端管理單元連接，所述站端管理單元將 所述溫升值、電容值發(fā)送到所述遠方主站管理單元。這樣可以方便遠方中心管理單元對電 容器的狀態(tài)數(shù)據(jù)進行監(jiān)測或預警，制定相應的維護和檢修策略。該遠方主站管理單元和站 端管理單元可以通過廣域網(wǎng)、電力局域網(wǎng)或專用網(wǎng)絡進行連接。在具體實施時,如圖2，所述電測單元的第一端還可以與母線電壓互感器(該母線 電壓互感器與母線連接)連接,該電測單元通過所述母線電壓互感器采集母線電壓值,對 該母線電壓值進行頻譜計算(可以是FFT計算)得出母線電壓基波與諧波，并發(fā)送給站端 管理單元；電測單元還用于對所述采集的電容器的電壓值和電流值進行頻譜計算得出電容器電壓諧波和電容器電流諧波，并發(fā)送給站端管理單元；站端管理單元根據(jù)接收的母線電 壓基波與諧波、電容器電壓諧波和電容器電流諧波監(jiān)測電容器的運行環(huán)境。這樣站端管理 單元通過接收母線電壓基波與諧波、電容器電壓基波與諧波和電容器電流基波與諧波可以 判斷電容器目前的工作狀態(tài),當發(fā)生故障時,也方便對電容器的故障原因進行分析，對維護 和檢修起到很大作用。另外，所述站端管理單元也可以將所述母線電壓基波與諧波、電容器電壓諧波和 電容器電流諧波發(fā)送到所述遠方主站管理單元。方便遠方主站管理單元監(jiān)測電容器目前的 工作狀態(tài)，對電容器發(fā)生故障的原因進行分析。遠方主站管理單元可以對接收的母線電壓 諧波、電容器電壓諧波和電容器電流諧波及電容值和溫升值進行保存,方便以后查看和管 理，這些數(shù)據(jù)可以周期性的保存。由于電測單元采集的數(shù)據(jù)量大，對于數(shù)據(jù)傳輸速度要求很高,為此可以在電測單 元上設置一個以太網(wǎng)接口，電測單元通過該以太網(wǎng)接口與站端管理單元連接，該以太網(wǎng)接 口數(shù)據(jù)傳輸速率為100Mbps,可以滿足高速數(shù)據(jù)的傳輸。如圖2，本實用新型的預警系統(tǒng)還可以包括交換機，所述以太網(wǎng)接口和所述智能測 溫單元通過交換機與所述站端管理單元連接。這樣交換機可以將電測單元和智能測溫單元 輸出的數(shù)據(jù)匯總后再傳輸?shù)秸径斯芾韱卧?方便站端管理單元對接收到的數(shù)據(jù)進行整理和 分析，同時也能提高數(shù)據(jù)傳輸速度。以上所述的本實用新型實施方式，并不構成對本實用新型保護范圍的限定。任何 在本實用新型的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型 的權利要求保護范圍之內。
權利要求一種10kV電力電容器故障預警系統(tǒng)，其特征在于，包括電測單元、站端管理單元、與電容器外殼表面連接的智能測溫單元及套在電容器絕緣套管上的電流互感器；所述電測單元的第一端分別與所述電流互感器和連接在電容器上的放電電壓互感器連接，第二端與所述站端管理單元連接；所述智能測溫單元與所述站端管理單元連接；所述電測單元通過所述放電電壓互感器采集電容器的電壓值，通過所述電流互感器采集電容器的電流值，并對所述采集電容器的電壓值和電流值進行頻譜計算得出電容器電壓基波和電容器電流基波，并將該計算出的電容器電壓基波和電容器電流基波發(fā)送到所述站端管理單元；所述智能測溫單元采集電容器的溫升值并發(fā)送到所述站端管理單元；所述站端管理單元根據(jù)接收的所述電容器電壓基波和電容器電流基波計算出電容值，根據(jù)所述電容值和所述溫升值發(fā)出預警信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的10KV電力電容器故障預警系統(tǒng)，其特征在于還包括遠方主 站管理單元，與所述站端管理單元連接,所述站端管理單元將所述溫升值和電容值發(fā)送到 所述遠方主站管理單元。
3.根據(jù)權利要求1所述的10KV電力電容器故障預警系統(tǒng)，其特征在于所述電測單元 的第一端還與連接在母線上的母線電壓互感器連接，該電測單元通過所述母線電壓互感器 采集母線電壓值,對該母線電壓值進行頻譜計算得出母線電壓基波與諧波,并發(fā)送給站端 管理單元；所述電測單元還用于對所述采集的電容器的電壓值和電流值進行頻譜計算得出 電容器電壓諧波和電容器電流諧波，并發(fā)送給站端管理單元；所述站端管理單元根據(jù)接收 的母線電壓基波與諧波、電容器電壓諧波和電容器電流諧波監(jiān)測電容器的運行環(huán)境。
4.根據(jù)權利要求2所述的10KV電力電容器故障預警系統(tǒng),其特征在于所述電測單元 的第一端還與連接在母線上的母線電壓互感器連接，該電測單元通過所述母線電壓互感器 采集母線電壓值，對該母線電壓值進行頻譜計算得出母線電壓基波與諧波，并發(fā)送給站端 管理單元；所述電測單元還用于對所述采集的電容器的電壓值和電流值進行頻譜計算得出 電容器電壓諧波和電容器電流諧波，并發(fā)送給站端管理單元；站端管理單元根據(jù)接收的母 線電壓基波與諧波、電容器電壓諧波和電容器電流諧波監(jiān)測電容器的運行環(huán)境,并將所述 母線電壓諧波、電容器電壓諧波和電容器電流諧波發(fā)送到所述遠方主站管理單元。
5.根據(jù)權利要求1至4任一權利要求所述的10KV電力電容器故障預警系統(tǒng)，其特征在 于在所述電測單元上設置有以太網(wǎng)接口，所述電測單元通過以太網(wǎng)接口與所述站端管理 單元連接。
6.根據(jù)權利要求5所述的10KV電力電容器故障預警系統(tǒng)，其特征在于還包括交換 機，所述以太網(wǎng)接口和智能測溫單元通過交換機與所述站端管理單元連接。
專利摘要本實用新型公開了一種10kV電力電容器故障預警系統(tǒng)，其包括電測單元、站端管理單元、與電容器外殼表面連接的智能測溫單元及套在電容器絕緣套管上的電流互感器；所述電測單元的第一端分別與所述電流互感器和連接在電容器上的放電電壓互感器連接，第二端與所述站端管理單元連接；所述智能測溫單元與所述站端管理單元連接。本實用新型的故障預警系統(tǒng)由于利用了放電電壓互感器，安裝了測量電容器電流的電流互感器，實現(xiàn)了電容器的電參量的帶電在線采集，不需停電即可進行；另外根據(jù)溫升值和電容值發(fā)出報警信號，可以對電容器故障起到預警作用。
文檔編號G01R27/26GK201607492SQ20102012942
公開日2010年10月13日 申請日期2010年3月8日 優(yōu)先權日2010年3月8日
發(fā)明者劉永強, 李新海, 汪海濤 申請人:廣東電網(wǎng)公司中山供電局;華南理工大學