專利名稱：高壓并聯(lián)電容器在線監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電容器監(jiān)測裝置，尤其是指一種高壓并聯(lián)電容器在線監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
高壓并聯(lián)電容器組故障基本都是其中的單臺電容器先出現(xiàn)故障未及時發(fā)現(xiàn)處理， 繼而引起其它電容器故障。但目前電容器組一般僅能監(jiān)測整組的母線電壓和母線電流，難以有效地對各個單臺電容器運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，做到及時發(fā)現(xiàn)及時處理。如圖1所示的，其示意了現(xiàn)有技術(shù)高壓并聯(lián)電容器裝置在線監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理圖，通過在每臺電容器上安裝傳感器實現(xiàn)了對每臺電容器的運行參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測、分析及報警，可用于實時在線監(jiān)測高壓并聯(lián)電容器組運行狀態(tài)。但電力系統(tǒng)中運行的高壓并聯(lián)電容器裝置主要有10kV、35kV、66kV三個電壓等級，其中IOkV的電容器裝置中電容器外殼處于地電位，且裝置容量小，電容器臺數(shù)一般不超過60臺，而35kV和66kV電容器裝置均安裝在對地絕緣的臺架上，電容器外殼處于高電位，其上安置的傳感器本體亦處于高電位，裝置容量較大，電容器臺數(shù)最大近200臺?，F(xiàn)有的在線監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)方案存在以下不足 (1)信號傳感器和后臺處理裝置是由信號電纜進(jìn)行聯(lián)結(jié)的，電纜傳輸方式無法實現(xiàn)一、二次設(shè)備間的電位隔離，所以僅能在IOkV電壓等級的電容器裝置上使用；(2)所監(jiān)測的電容器最大不能超過60臺，因此存在著很大的使用局限性。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的發(fā)明目的是提供一種高壓并聯(lián)電容器在線監(jiān)測裝置，其克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，擴(kuò)大高壓并聯(lián)電容器組運行狀態(tài)在線監(jiān)測裝置的適用范圍，可對多臺電容器的電壓及電流同時進(jìn)行監(jiān)測。本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種高壓并聯(lián)電容器在線監(jiān)測裝置，其用于檢測多臺電容器的運行狀態(tài)，其包括 室內(nèi)部分和室外部分，多個所述電容器分為三相，三相電容器組分別安裝于電容器平臺上， 所述電容器通過光纖與所述室外部分連接，所述室外部分通過光纖與所述室內(nèi)部分連接；所述室外部分包括多個信號傳感器，多個所述信號傳感器分別安裝于所述電容器上；用于收集所述信號傳感器發(fā)出的電壓信號的多個數(shù)據(jù)采集單元，所述數(shù)據(jù)采集單元安裝于所述電容器平臺上，所述數(shù)據(jù)采集單元通過信號電纜與所述信號傳感器連接；用于給所述數(shù)據(jù)采集單元供電的隔離變壓器，市電通過所述隔離變壓器與所述數(shù)據(jù)采集單元連接；數(shù)據(jù)合并單元，所述數(shù)據(jù)合并單元通過光纖與所述數(shù)據(jù)采集單元連接；所述室內(nèi)部分包括交換機(jī)，所述數(shù)據(jù)合并單元通過光纖與所述交換機(jī)連接；及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括有信號分析單元、存儲單元及查詢單元，所述信號分析單元與所述交換機(jī)連接，所述信號分析單元與所述查詢單元及所述存儲單元連接；其中，所述光纖的外部包裹有絕緣護(hù)套，增強(qiáng)了光纖的光電隔離效果。優(yōu)選的是，所述信號傳感器包括有電流傳感器和電壓傳感器，所述電流傳感器安裝于每個所述電容器的套管根部，所述電壓傳感器安裝于每相電容器組的電容器平臺的支撐臺架上，通過所述電流傳感器及所述電壓傳感器分別對所述電容器的電流及電壓進(jìn)行實時監(jiān)測?？晒┻x擇的是，所述電壓傳感器為電壓互感器或分壓器。為了提高所述信號傳感器傳遞信號的穩(wěn)定性，所述信號傳感器通過航空插頭以屏蔽接入的方式與所述數(shù)據(jù)采集單元連接。為了確保所述室外部分的可靠性，所述室外部分的數(shù)據(jù)合并單元安裝在室外屏柜中，且所述室外屏柜置于電容器組圍欄的外側(cè)。優(yōu)選的是，所述隔離變壓器的外部由瓷套進(jìn)進(jìn)行全密封；所述隔離變壓器的絕緣等級高于用于電位的絕緣等級，確保所述隔離變壓器的安全性。優(yōu)選的是，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還包括報警裝置，所述信號分析單元與所述報警裝置連接，當(dāng)所述信號分析單元監(jiān)測到電容器的電流或/和電壓信號異常時，通過所述報警裝置向用戶報警。優(yōu)選的是，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還包括顯示單元，所述顯示單元與所述信號分析單元連接。優(yōu)選的是，所述數(shù)據(jù)采集單元安裝于所述電容器平臺的下方。本實用新型高壓并聯(lián)電容器在線監(jiān)測裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果1.通過光纖將光電技術(shù)弓丨入到高壓并聯(lián)電容器運行狀態(tài)監(jiān)測裝置中，通過光電轉(zhuǎn)換的方式來采集、傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)，徹底解決了現(xiàn)有的高壓并聯(lián)電容器監(jiān)測裝置所存在的無法進(jìn)行高低電位隔離的缺陷；2.采用多個數(shù)據(jù)采集單元并行工作的方式，大大提高了可監(jiān)測的電容器數(shù)量，提高了高壓并聯(lián)電容器運行狀態(tài)監(jiān)測裝置的效率；3.可同時對多個電容器進(jìn)行實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)電容器故障，避免發(fā)生突發(fā)性事故；同時，有效地了解電容器故障的原因及過程，有針對地采取有效措施，提高電容器運行可靠性，避免群傷、群爆事故的發(fā)生。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的并聯(lián)電容器故障在線監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理圖；圖2為本實用新型高壓并聯(lián)電容器在線監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖3為每相電容器組的電氣接線圖；圖4為隔離變壓器的接線原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明本實用新型高壓并聯(lián)電容器在線監(jiān)測裝置，其用于檢測多臺電容器1的運行狀態(tài)，包括室內(nèi)部分和室外部分，所述電容器1通過光纖與所述室外部分連接，所述室外部分通過光纖與所述室內(nèi)部分連接。本本實施例以500kV變電站中35kV電容器為例多臺所述電容器1分為三相，并分別安裝于電容器平臺2上。本實用新型的電容器1采用中性點不平衡保護(hù)方式，每相電容器1分別安裝于兩臺電容器平臺2上，每臺電容器平臺2有兩層，每層各放置一半的電容器1，三相電容器組共6個電容器平臺。如圖2所示，其示意了其中一相電容器的放置方式，本實施例的電容器1的數(shù)量為180臺，每相電容器組共60臺電容器1，因此，兩個所述電容器平臺2分別放置32臺電容器1、觀臺電容器 1。如圖3所示，所述室外部分包括多個信號傳感器3，多個所述信號傳感器3分別安裝于所述電容器1上；用于收集所述信號傳感器1發(fā)出的電壓信號的多個數(shù)據(jù)采集單元4，所述數(shù)據(jù)采集單元4安裝于所述電容器平臺2上，所述數(shù)據(jù)采集單元4通過信號電纜與所述信號傳感器3連接；用于給所述數(shù)據(jù)采集單元4供電的隔離變壓器5，市電通過所述隔離變壓器5與所述數(shù)據(jù)采集單元4連接；數(shù)據(jù)合并單元6，所述數(shù)據(jù)合并單元6通過光纖與所述數(shù)據(jù)采集單元5連接。 其中，所述信號傳感器3包括有電流傳感器和電壓傳感器，所述電流傳感器安裝于每個所述電容器1的套管根部，所述電壓傳感器安裝于每相電容器1的電容器平臺2的支撐臺架上，通過所述電流傳感器及所述電壓傳感器分別對所述電容器1的電流及電壓進(jìn)行實時監(jiān)測。在本實施例中，180臺電容器1需要180個電流傳感器分別對每臺電容器1進(jìn)行監(jiān)測，所述電流傳感器為硬質(zhì)開口穿芯式設(shè)計，每個電流傳感器通過信號電纜將輸出的信號傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)采集單元4，信號電纜可沿所述電容器1的套管根部、箱殼、吊攀及框架鋪設(shè)。180臺電容器1安裝于6臺電容器平臺2上，因此，需要6個電壓傳感器。所述電壓傳感器可為電壓互感器或分壓器。本實施例優(yōu)選電壓傳感器為分壓器，分壓器高壓臂電容為500pF，輸電電壓為5V，具體結(jié)構(gòu)類型可采用以下方式分壓器的分壓臂的各1/2分別封裝在兩個復(fù)合絕緣套管31內(nèi)，復(fù)合絕緣套管31安裝在安裝有觀臺電容器1的電容器平臺2的支撐臺架上，分別接到每相電容器組的進(jìn)線和中性線，二次出線分別從套管法蘭處的小套管32引出，與所述數(shù)據(jù)采集單元4連接。由于每相電容器1分別放置在2個平臺，為保證信號的真實性及現(xiàn)場接線的易操作性，方案遵循就近采集的原則，本實施例優(yōu)選每臺電容器平臺2的電容器信號單獨安裝一個數(shù)據(jù)采集單元4，三相電容器組共設(shè)有6個所述數(shù)據(jù)采集單元4，每個所述數(shù)據(jù)采集單元4最多可采集36路模擬信號，電流傳感器和分壓器模擬信號通過航空插頭、屏蔽接入的方式設(shè)置。所述數(shù)據(jù)采集單元4的作用是收集所述信號傳感器的電壓及電流信號，然后進(jìn)行信號處理，模/數(shù)轉(zhuǎn)換，電/光轉(zhuǎn)換，將傳感器信號所收集的信號由電信號轉(zhuǎn)換為光信號， 以數(shù)據(jù)包的形式通過光纖從電容器1的高壓側(cè)傳輸?shù)降蛪簜?cè)。由于光纖具有優(yōu)良的電氣絕緣性能，就從根本上解決了以往高壓并聯(lián)電容器在線監(jiān)測系統(tǒng)的無法進(jìn)行高低電位隔離的不足。如圖4所示，由于電容器平臺2處于1/2相對地電壓，為保證安全運行，所述隔離變壓器5采用高一等級即35kV絕緣水平，以確保所述隔離變壓器5的安全性，所述隔離變壓器5的外部由瓷套51進(jìn)行全密封，輸入電壓及輸出電壓均為交流220V，容量為10VA。所述隔離變壓器5的電源進(jìn)線及用于下傳所述數(shù)據(jù)采集單元4的數(shù)據(jù)的光纖，需預(yù)先鋪設(shè)穿線管，其中光纜需鋪設(shè)至室外屏柜，電源進(jìn)線由電源箱引出至所述隔離變壓器 5。為了確保所述室內(nèi)部分的可靠性，所述室外部分的所述數(shù)據(jù)合并單元6安裝在室外屏柜中，且所述室外屏柜置于所述電容器組圍欄的外側(cè)。所述室內(nèi)部分包括交換機(jī)7，所述交換機(jī)7通過光纖與所述數(shù)據(jù)合并單元6連接；及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)8，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括有信號分析單元、存儲單元、查詢單元及顯示單元，所述信號分析單元與所述交換機(jī)連接，所述信號分析單元與所述查詢單元、所述顯示單元及所述存儲單元連接。本實施例優(yōu)選所述數(shù)據(jù)合并單元6與所述交換機(jī)7通過以太網(wǎng)的方式連接，所述交換機(jī)7與所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)8亦通過以太網(wǎng)的方式連接。所述交換機(jī)7將其收到的信號從光信號轉(zhuǎn)換為電信號，便于所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)8進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。當(dāng)所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)8收到所述數(shù)據(jù)合并單元6發(fā)送的包含有所述電容器1的電流信號及電壓信號的數(shù)據(jù)包后，經(jīng)所述信號分析單元(監(jiān)測軟件系統(tǒng))對每個所述變壓器1 的運行參數(shù)(包括電容器的電壓及電流的有效值、峰值、諧波以及電容器每次投切狀況)進(jìn)行實時監(jiān)測和頻譜分析，并定時將監(jiān)測及分析結(jié)果存儲于所述存儲單元，便于進(jìn)行歷史查詢，獲知故障電容器的故障類型及原因等問題。優(yōu)選的是，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)8還包括報警裝置，所述信號分析單元與所述報警裝置連接，當(dāng)所述信號分析單元監(jiān)測到電容器1的電流或/和電壓信號異常時，通過所述報警裝置報警，引起用戶注意。所述報警裝置可為報警燈和/或蜂鳴器。在本實用新型中，為了增加光纖的光電隔離效果，所述光纖的外部包裹有絕緣護(hù)套。以上僅為本實用新型的具體實施例，并不以此限定本實用新型的保護(hù)范圍；在不違反本實用新型構(gòu)思的基礎(chǔ)上所作的任何替換與改進(jìn)，均屬本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種高壓并聯(lián)電容器在線監(jiān)測裝置，其用于檢測多臺電容器的運行狀態(tài)，其特征在于，其包括室內(nèi)部分和室外部分，電容器分為三相，三相電容器組分別安裝于電容器平臺上，所述電容器通過光纖與所述室外部分連接，所述室外部分通過光纖與所述室內(nèi)部分連接；所述室外部分包括多個信號傳感器，多個所述信號傳感器分別安裝于所述電容器上；用于收集所述信號傳感器發(fā)出的信號的多個數(shù)據(jù)采集單元，所述數(shù)據(jù)采集單元安裝于所述電容器平臺上，所述數(shù)據(jù)采集單元通過信號電纜與所述信號傳感器連接；用于給所述數(shù)據(jù)采集單元供電的隔離變壓器，市電通過所述隔離變壓器與所述數(shù)據(jù)采集單元連接；數(shù)據(jù)合并單元，所述數(shù)據(jù)合并單元通過光纖與所述數(shù)據(jù)采集單元連接；所述室內(nèi)部分包括交換機(jī)，所述數(shù)據(jù)合并單元通過光纖與所述交換機(jī)連接；及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括有信號分析單元、存儲單元及查詢單元，所述信號分析單元與所述交換機(jī)連接，所述信號分析單元與所述查詢單元及所述存儲單元連接；其中，所述光纖的外部包裹有絕緣護(hù)套。
2.如權(quán)利要求1所述的高壓并聯(lián)電容器在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述信號傳感器包括有電流傳感器和電壓傳感器，所述電流傳感器安裝于每個所述電容器的套管根部，所述電壓傳感器安裝于每相電容器組的電容器平臺的支撐臺架上。
3.如權(quán)利要求2所述的高壓并聯(lián)電容器在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述電壓傳感器為電壓互感器或分壓器。
4.如權(quán)利要求1所述的高壓并聯(lián)電容器在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述信號傳感器通過航空插頭以屏蔽接入的方式與所述數(shù)據(jù)采集單元連接。
5.如權(quán)利要求1所述的高壓并聯(lián)電容器在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)合并單元安裝在室外屏柜中，且所述室外屏柜置于電容器組圍欄的外側(cè)。
6.如權(quán)利要求1所述的高壓并聯(lián)電容器在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述隔離變壓器的外部由套瓷進(jìn)行全密封。
7.如權(quán)利要求1所述的高壓并聯(lián)電容器在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述隔離變壓器的絕緣等級高于用于電位的絕緣等級。
8.如權(quán)利要求1所述的高壓并聯(lián)電容器在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還包括報警裝置，所述信號分析單元與所述報警裝置連接。
9.如權(quán)利要求1所述的高壓并聯(lián)電容器在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還包括顯示單元，所述顯示單元與所述信號分析單元連接。
10.如權(quán)利要求1所述的高壓并聯(lián)電容器在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集單元安裝于所述電容器平臺的下方。
專利摘要本實用新型公開了一種高壓并聯(lián)電容器在線監(jiān)測裝置，其包括多臺電容器、室內(nèi)部分和室外部分。所述室外部分包括多個信號傳感器，用于收集所述信號傳感器發(fā)出的電壓信號的多個數(shù)據(jù)采集單元，用于給所述數(shù)據(jù)采集單元供電的隔離變壓器，數(shù)據(jù)合并單元；所述室內(nèi)部分包括交換機(jī)，所述數(shù)據(jù)合并單元與所述交換機(jī)連接；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括有信號分析單元及存儲單元。本實用新型通過光纖將光電技術(shù)引入到高壓并聯(lián)電容器運行狀態(tài)監(jiān)測裝置中，徹底解決了現(xiàn)有的高壓并聯(lián)電容器監(jiān)測裝置所存在的無法進(jìn)行高低電位隔離的缺陷；采用多個數(shù)據(jù)采集單元并行工作的方式，提高了高壓并聯(lián)電容器運行狀態(tài)監(jiān)測裝置的效率。
文檔編號G01R19/00GK202189108SQ20112032974
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月5日
發(fā)明者劉益軍, 李慧, 王巖, 羅容波, 蘇杏志, 黃松波 申請人:廣東電網(wǎng)公司佛山供電局