干式空心電抗器在線監(jiān)測(cè)裝置及損耗監(jiān)測(cè)方法
【專利摘要】干式空心電抗器在線監(jiān)測(cè)裝置及損耗監(jiān)測(cè)方法。目前由于無適當(dāng)?shù)奈C(jī)保護(hù)與在線監(jiān)測(cè)裝置，直到電抗器徹底燒毀釀成事故，才能知道電抗器損壞。干式空心電抗器在線監(jiān)測(cè)裝置及損耗監(jiān)測(cè)方法。其組成包括：電抗器上星架（5）、電抗器下星架（12）、阻容分壓器（6），電抗器上星架與電抗器下星架之間具有電抗器本體（3），電抗器上星架上安裝有感應(yīng)線圈（1）、取電線圈（2），電抗器包封（7）之間具有溫度傳感器，所述的溫度傳感器通過導(dǎo)線（4）與采樣計(jì)算傳輸裝置（9）連接，采樣計(jì)算傳輸裝置通過無線或光纖與合并與控制裝置（10）連接，合并與控制裝置通過CPU的RS485與上位機(jī)（11）連接。本發(fā)明應(yīng)用于干式空心電抗器在線監(jiān)測(cè)。
【專利說明】干式空心電抗器在線監(jiān)測(cè)裝置及損耗監(jiān)測(cè)方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】： 本發(fā)明涉及一種干式空心電抗器在線監(jiān)測(cè)裝置及損耗監(jiān)測(cè)方法。
[0002]

【背景技術(shù)】： 干式電抗器具有安裝方便、維護(hù)簡(jiǎn)單、噪音低、參數(shù)穩(wěn)定性及線性特性優(yōu)良等顯著優(yōu) 點(diǎn)，作為無功補(bǔ)償裝置的重要組成部分，在提高供電質(zhì)量方面起著重要作用。但目前由于無 適當(dāng)?shù)奈C(jī)保護(hù)與在線監(jiān)測(cè)裝置，直到電抗器徹底燒毀釀成事故，才能知道電抗器已經(jīng)損 壞。因此，能在發(fā)展成事故之前通過監(jiān)測(cè)電抗器的損耗、端電壓、電流、包封溫度的變化，判 別電抗器的運(yùn)行狀況，如正常運(yùn)行、匝間短路故障、斷線故障，及時(shí)報(bào)警或切除故障是具有 現(xiàn)實(shí)意義的。
[0003]


【發(fā)明內(nèi)容】
： 本發(fā)明的目的在于提供一種干式空心電抗器在線監(jiān)測(cè)無線傳輸裝置，通過監(jiān)測(cè)電抗器 的損耗、端電壓、電流、包封溫度的變化，判別、了解電抗器的運(yùn)行狀況，同時(shí)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng) 無線或光纖傳輸至低壓端合并單元與控制單元，合并單元將數(shù)據(jù)整合后傳輸至上位機(jī)，以 便提前安全及時(shí)的做出處理。
[0004] 上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)： 一種干式空心電抗器在線監(jiān)測(cè)裝置，其組成包括：電抗器上星架、電抗器下星架、阻容 分壓器，所述的電抗器上星架與電抗器下星架之間具有電抗器本體，所述的阻容分壓器安 裝在電抗器的上下星架之間，所述的電抗器上星架上安裝有感應(yīng)線圈、取電線圈，所述的感 應(yīng)線圈安裝在電抗器星架中心處，所述的取電線圈安裝在所述的感應(yīng)線圈右面，所述的電 抗器包封之間具有溫度傳感器，所述的溫度傳感器通過導(dǎo)線與采樣計(jì)算傳輸裝置連接，所 述的采樣計(jì)算傳輸裝置通過無線或光纖與合并與控制裝置連接，所述的合并與控制裝置通 過RS485與上位機(jī)連接。
[0005] 所述的干式空心電抗器在線監(jiān)測(cè)裝置，所述的采樣計(jì)算傳輸裝置包括一組端子， 所述的一組端子的一端與熱敏電阻連接，所述的一組端子的另一端與溫度傳感器溫度信 號(hào)、阻容分壓器、感應(yīng)線圈、取電線圈連接，所述的溫度傳感器溫度信號(hào)與一組信號(hào)調(diào)理電 路連接，所述的取電線圈與整流穩(wěn)壓器連接，所述的一組信號(hào)調(diào)理電路、所述的整流穩(wěn)壓器 與CPU的A/D采樣端口連接，所述的CPU的RS232與光纖或無線傳輸模塊連接。
[0006] 所述的干式空心電抗器在線監(jiān)測(cè)裝置，所述的合并與控制裝置包括數(shù)字處理芯片 DSP2812,所述的數(shù)字處理芯片DSP2812 -端與光纖或無線模塊連接，所述的數(shù)字處理芯片 DSP2812通過輸入輸出端口與開入模塊和開出模塊連接，所述的開入模塊、所述的開出模塊 與開入開出接線端子連接，所述的數(shù)字處理芯片DSP2812電源端口與電源端子連接，所述 的數(shù)字處理芯片DSP2812與顯示屏或電腦連接。
[0007] 所述的干式空心電抗器在線監(jiān)測(cè)裝置的損耗監(jiān)測(cè)方法，14路來自PT100溫度傳 感器的溫度信號(hào)、1路來自阻容分壓器的電抗器端電壓信號(hào)與來自感應(yīng)線圈的感應(yīng)電壓信 號(hào)構(gòu)成16路測(cè)量信號(hào)，這些信號(hào)連接在采樣、計(jì)算、傳輸電路板的端子上；16路信號(hào)經(jīng)端子 進(jìn)入調(diào)理電路，由經(jīng)調(diào)理電路送至CPU的A/D采樣端口，采樣、計(jì)算、傳輸電路板的電源經(jīng) 取電線圈整流穩(wěn)壓后獲得；CPU負(fù)責(zé)對(duì)溫度、電壓、感應(yīng)電壓進(jìn)行計(jì)算得出電抗器包封的溫 度、損耗、端電壓、電流，并對(duì)運(yùn)行狀況進(jìn)行評(píng)估，將這些結(jié)果經(jīng)無線或光纖傳輸至合并單元 與控制單元。合并于控制單元再通過RS485將信息傳送至上位機(jī)，以便于觀察；如有過溫、 匝間短路、損耗過大等故障，則可通過觸摸屏或自動(dòng)切斷電抗器。
[0008] 有益效果： 1.本發(fā)明設(shè)置了無線傳輸模塊，可將電抗器的溫度、損耗等信息通過無線的方式發(fā)送 出去，因此電抗器的運(yùn)行狀態(tài)不需要人走進(jìn)觀察，且每秒鐘可刷新10次數(shù)據(jù)。
[0009] 本發(fā)明電源部分采用電抗器線圈感應(yīng)取電，通過計(jì)算好的參數(shù)繞制線圈，因此不 需要額外的供電電源。
[0010] 本發(fā)明將電抗器的溫度和損耗同時(shí)檢測(cè)，并可應(yīng)用于戶外，溫度和損耗是電抗器 運(yùn)行的重要參數(shù)，因此在很大程度上提高了電抗器運(yùn)行的可靠性。
[0011] 附圖1是發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 附圖2是發(fā)明的采樣計(jì)算傳輸原理圖。
[0013] 附圖3是本發(fā)明合并與控制單元原理。
[0014]

【具體實(shí)施方式】： 實(shí)施例1 : 一種干式空心電抗器在線監(jiān)測(cè)裝置，其組成包括：電抗器上星架5、電抗器下星架12、 阻容分壓器6,所述的電抗器上星架與電抗器下星架之間具有電抗器本體3,所述的阻容 分壓器安裝在電抗器的上下星架之間，所述的電抗器上星架上安裝有感應(yīng)線圈1、取電線 圈2,所述的感應(yīng)線圈安裝在電抗器星架中心處，所述的取電線圈安裝在所述的感應(yīng)線圈右 面，所述的電抗器包封7之間具有溫度傳感器，所述的溫度傳感器通過導(dǎo)線4與采樣計(jì)算傳 輸裝置9連接，所述的采樣計(jì)算傳輸裝置通過無線或光纖與合并與控制裝置10連接，所述 的合并與控制裝置通過CPU的RS485與上位機(jī)11連接。
[0015] 實(shí)施例2: 根據(jù)實(shí)施例1所述的干式空心電抗器在線監(jiān)測(cè)裝置，所述的采樣計(jì)算傳輸裝置包括一 組端子，所述的一組端子的一端與熱敏電阻連接，所述的一組端子的另一端與溫度傳感器 溫度信號(hào)、阻容分壓器、感應(yīng)線圈、取電線圈連接，所述的溫度傳感器溫度信號(hào)與一組信號(hào) 調(diào)理電路連接，所述的取電線圈與整流穩(wěn)壓器連接，所述的一組信號(hào)調(diào)理電路、所述的整流 穩(wěn)壓器與CPU的A/D采樣端口連接，所述的CPU的RS232與光纖或無線傳輸模塊連接。
[0016] 實(shí)施例3: 根據(jù)實(shí)施例1或2所述的干式空心電抗器在線監(jiān)測(cè)裝置，所述的合并與控制裝置包括 數(shù)字處理芯片DSP2812,所述的數(shù)字處理芯片DSP2812 -端與光纖或無線模塊連接，所述的 數(shù)字處理芯片DSP2812通過輸入輸出端口與開入模塊和開出模塊連接，所述的開入模塊、 所述的開出模塊與開入開出接線端子連接，所述的數(shù)字處理芯片DSP2812電源端口與電源 端子連接，所述的數(shù)字處理芯片DSP2812與顯示屏或電腦連接。
[0017] 實(shí)施例4: 利用實(shí)施例1或2或3所述的干式空心電抗器在線監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行損耗監(jiān)測(cè)方法，14路 來自PT100溫度傳感器的溫度信號(hào)、1路來自阻容分壓器的電抗器端電壓信號(hào)與來自感應(yīng) 線圈的感應(yīng)電壓信號(hào)構(gòu)成16路測(cè)量信號(hào)，這些信號(hào)連接在采樣、計(jì)算、傳輸電路板的端子 上；16路信號(hào)經(jīng)端子進(jìn)入調(diào)理電路，由經(jīng)調(diào)理電路送至CPU的A/D采樣端口，采樣、計(jì)算、傳 輸電路板的電源經(jīng)取電線圈整流穩(wěn)壓后獲得；CPU負(fù)責(zé)對(duì)溫度、電壓、感應(yīng)電壓進(jìn)行計(jì)算得 出電抗器包封的溫度、損耗、端電壓、電流，并對(duì)運(yùn)行狀況進(jìn)行評(píng)估，將這些結(jié)果經(jīng)無線或光 纖傳輸至合并單元與控制單元。合并于控制單元再通過RS485將信息傳送至上位機(jī)，以便 于觀察；如有過溫、匝間短路、損耗過大等故障，則可通過觸摸屏或自動(dòng)切斷電抗器。
[0018] 實(shí)施例5: 根據(jù)實(shí)施例1或2或3所述的干式空心電抗器在線監(jiān)測(cè)裝置及損耗監(jiān)測(cè)方法，損耗檢 測(cè)與故障判別方法如下： 提取電抗器端電壓與感應(yīng)電壓的基波波形，計(jì)算兩個(gè)基波電壓的相位差，該相位差的 大小與損耗的大小成正比，因此檢測(cè)兩者的相位差可以計(jì)算出電抗器的損耗值。當(dāng)檢測(cè)到 相位差明顯增大時(shí)，且電抗器阻抗變小，說明電抗器存在匝間短路故障；當(dāng)檢測(cè)到相位差明 顯增大時(shí)，且電抗器阻抗變大，說明電抗器存在斷線故障。此時(shí)，即可進(jìn)行相應(yīng)的微機(jī)保護(hù) 代碼的發(fā)送。
【權(quán)利要求】
1. 一種干式空心電抗器在線監(jiān)測(cè)裝置，其組成包括：電抗器上星架、電抗器下星架、阻 容分壓器，其特征是：所述的電抗器上星架與電抗器下星架之間具有電抗器本體，所述的阻 容分壓器安裝在電抗器的上下星架之間，所述的電抗器上星架上安裝有感應(yīng)線圈、取電線 圈，所述的感應(yīng)線圈安裝在電抗器星架中心處，所述的取電線圈安裝在所述的感應(yīng)線圈右 面，所述的電抗器包封之間具有溫度傳感器，所述的溫度傳感器通過導(dǎo)線與采樣計(jì)算傳輸 裝置連接，所述的采樣計(jì)算傳輸裝置通過無線或光纖與合并與控制裝置連接，所述的合并 與控制裝置通過RS485與上位機(jī)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干式空心電抗器在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征是：所述的采樣計(jì)算 傳輸裝置包括一組端子，所述的一組端子的一端與熱敏電阻連接，所述的一組端子的另一 端與溫度傳感器溫度信號(hào)、阻容分壓器、感應(yīng)線圈、取電線圈連接，所述的溫度傳感器溫度 信號(hào)與一組信號(hào)調(diào)理電路連接，所述的取電線圈與整流穩(wěn)壓器連接，所述的一組信號(hào)調(diào)理 電路、所述的整流穩(wěn)壓器與CPU的A/D采樣端口連接，所述的CPU的RS232與光纖或無線傳 輸模塊連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的干式空心電抗器在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征是：所述的合并 與控制裝置包括數(shù)字處理芯片DSP2812,所述的數(shù)字處理芯片DSP2812 -端與光纖或無線 模塊連接，所述的數(shù)字處理芯片DSP2812通過輸入輸出端口與開入模塊和開出模塊連接， 所述的開入模塊、所述的開出模塊與開入開出接線端子連接，所述的數(shù)字處理芯片DSP2812 電源端口與電源端子連接，所述的數(shù)字處理芯片DSP2812與顯示屏或電腦連接。
4. 一種利用權(quán)利要求1或2或3所述的干式空心電抗器在線監(jiān)測(cè)的損耗監(jiān)測(cè)方法，其 特征是 ：14路來自PT100溫度傳感器的溫度信號(hào)、1路來自阻容分壓器的電抗器端電壓信 號(hào)與來自感應(yīng)線圈的感應(yīng)電壓信號(hào)構(gòu)成16路測(cè)量信號(hào)，這些信號(hào)連接在采樣、計(jì)算、傳輸 電路板的端子上；16路信號(hào)經(jīng)端子進(jìn)入調(diào)理電路，由經(jīng)調(diào)理電路送至CPU的A/D采樣端口， 采樣、計(jì)算、傳輸電路板的電源經(jīng)取電線圈整流穩(wěn)壓后獲得；(PU負(fù)責(zé)對(duì)溫度、電壓、感應(yīng)電 壓進(jìn)行計(jì)算得出電抗器包封的溫度、損耗、端電壓、電流，并對(duì)運(yùn)行狀況進(jìn)行評(píng)估，將這些結(jié) 果經(jīng)無線或光纖傳輸至合并單元與控制單元，合并于控制單元再通過RS485將信息傳送至 上位機(jī)，以便于觀察；如有過溫、E間短路、損耗過大等故障，則可通過觸摸屏或自動(dòng)切斷電 抗器。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK104155556SQ201410434868
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月30日
【發(fā)明者】朱東柏, 祝軍, 閻立峰 申請(qǐng)人:秦皇島有源理工科技開發(fā)有限公司