基于tvoc和溫度檢驗的干式空心電抗器過熱故障預警系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種干式空心電抗器過熱故障預警系統(tǒng)，更具體的說涉及一種基于 TV0C和溫度檢驗的干式空心電抗器過熱故障預警系統(tǒng)，屬于電力設備干式空心電抗器過熱 故障監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 國內(nèi)外干式空心電抗器的實際運行經(jīng)驗和大量資料表明：造成干式空心電抗器燒 毀的主要原因是匝間絕緣短路故障。IEEE以及國內(nèi)相關(guān)部門已經(jīng)制定了干式空心電抗器的 匝間絕緣故障監(jiān)測試驗標準，但是，目前國內(nèi)外對匝間絕緣故障監(jiān)測理論的研究進行得不 多，對匝間絕緣監(jiān)測設備的研究也較少，基本處于軟件模擬仿真階段，未能開發(fā)實用產(chǎn)品。
[0003] 電抗器的包封溫度能夠用于判別電抗器是否發(fā)生過熱故障。近年來，隨著紅外監(jiān) 測技術(shù)不斷成熟和日臻完善，電力設備的紅外監(jiān)測診斷技術(shù)作為一項簡便快捷的設備狀態(tài) 在線監(jiān)測技術(shù)得到了快速發(fā)展，目前已廣泛使用紅外成像儀對干式空心電抗器進行溫度監(jiān) 測。但紅外成像儀只能對電抗器暴露在最外層的包封進行測溫，對內(nèi)包封的溫升情況無法 詳細監(jiān)測，且由于紅外成像儀探頭掃描點的位置限制，只能監(jiān)測到電抗器包封下部，而電抗 器溫度最高點一般出現(xiàn)在各包封的中上部，紅外成像儀只能監(jiān)測到電抗器溫度最低點的部 分，所以非接觸式遠紅外在線測量方法無法監(jiān)測到電抗器的溫度最高點部位，對干式空心 電抗器內(nèi)部絕緣性能的監(jiān)測亟需研究一種新的簡單有效的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有的對干式空心電抗器絕緣故障監(jiān)測實用產(chǎn)品較少、或 者紅外監(jiān)測技術(shù)不準確等缺陷，提供基于TV0C和溫度檢驗的干式空心電抗器過熱故障預警 系統(tǒng)。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：.基于TV0C和溫度檢驗的干式空心電 抗器過熱故障預警系統(tǒng)，包括一個無線氣體數(shù)據(jù)采集裝置、一個無線溫度數(shù)據(jù)采集裝置、兩 個或兩個以上的無線TV0C氣體傳感器、兩個或兩個以上的無線溫度傳感器、遠程客戶端和 報警系統(tǒng)，所述的兩個或兩個以上的無線TV0C氣體傳感器分別布置在干式空心電抗器包封 外表面，所述的兩個或兩個以上的無線溫度傳感器分別布置在干式空心電抗器包封外表 面，兩個或兩個以上的無線TV0C氣體傳感器分別與無線氣體數(shù)據(jù)采集裝置通過無線網(wǎng)絡相 連接，兩個或兩個以上的無線溫度傳感器分別與無線溫度數(shù)據(jù)采集裝置通過無線網(wǎng)絡相連 接，所述的無線氣體數(shù)據(jù)采集裝置和無線溫度數(shù)據(jù)采集裝置分別與遠程客戶端相連接，所 述的遠程客戶端與報警系統(tǒng)相連接。
[0006] 所述的兩個或兩個以上的無線TV0C氣體傳感器分別布置在干式電抗器的頂部和 底部的風道口，所述的兩個或兩個以上的無線溫度傳感器分別布置在干式電抗器的頂部和 底部的風道口。
[0007] 所述的無線氣體數(shù)據(jù)采集裝置和無線溫度數(shù)據(jù)采集裝置通過RS485總線分別與遠 程客戶端相連接。
[0008] 所述的無線溫度傳感器包括溫度傳感器、單片微處理系統(tǒng)、無線收發(fā)模塊和電源 單元，所述的溫度傳感器與單片微處理系統(tǒng)相連接，所述的單片微處理系統(tǒng)與無線收發(fā)模 塊通過無線網(wǎng)絡相連接，所述的電源單元分別與溫度傳感器和單片微處理系統(tǒng)相連接。
[0009] 所述的溫度傳感器為數(shù)字化溫度傳感器。
[0010] 所述的無線TV0C氣體傳感器包括氣體傳感器、單片微處理系統(tǒng)、無線收發(fā)模塊和 電源單元，所述的氣體傳感器與單片微處理系統(tǒng)相連接，所述的單片微處理系統(tǒng)與無線收 發(fā)模塊通過無線網(wǎng)絡相連接，所述的電源單元分別與溫度傳感器和單片微處理系統(tǒng)相連 接。
[0011] 所述的電源單元包括太陽能板、電池單元和電源控制單元，所述的太陽能板和電 源控制單元分別與電池單元相連接。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的有益效果是：
[0013] 1、本發(fā)明中兩個或兩個以上的無線TV0C氣體傳感器分別布置在干式空心電抗器 包封外表面，兩個或兩個以上的無線溫度傳感器分別布置在干式空心電抗器包封外表面， 兩個或兩個以上的無線TV0C氣體傳感器分別與無線氣體數(shù)據(jù)采集裝置通過無線網(wǎng)絡相連 接，兩個或兩個以上的無線溫度傳感器分別與無線溫度數(shù)據(jù)采集裝置通過無線網(wǎng)絡相連 接，無線氣體數(shù)據(jù)采集裝置和無線溫度數(shù)據(jù)采集裝置分別與遠程客戶端相連接，遠程客戶 端與報警系統(tǒng)相連接;即本發(fā)明提出了一種基于TV0C含量和溫度共同檢驗的方法來在線監(jiān) 測干式空心電抗器的過熱故障情況，并在電抗器過熱故障達到一定程度時進行報警，與現(xiàn) 有干式空心電抗器的匝間絕緣監(jiān)測或者溫度監(jiān)測的方法相比，本發(fā)明能夠進行實時在線自 動化監(jiān)測干式空心電抗器的過熱故障情況，具有更高的準確性和精確性。
[0014] 2、本發(fā)明適應性強，成本低；同時在干式空心電抗器發(fā)生過熱故障時能有效預警， 減少電力系統(tǒng)的損失。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)框圖。
[0016] 圖2是本發(fā)明中無線溫度傳感器的結(jié)構(gòu)框圖。
[0017] 圖3是本發(fā)明中無線TV0C氣體傳感器的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0018] 以下結(jié)合【附圖說明】和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
[0019] 基于TV0C和溫度檢驗的干式空心電抗器過熱故障預警系統(tǒng)，其中當干式空心電抗 器內(nèi)部絕緣發(fā)生局部過熱時，局部溫度會升至較高水平，絕緣材料環(huán)氧樹脂因過熱會分解 產(chǎn)生TV0C;而干式空心電抗器中其他部分的組成材料如線圈、玻璃纖維及聚酯薄膜等耐高 溫性能較強且不會產(chǎn)生氣體成分，預警系統(tǒng)可通過監(jiān)測環(huán)氧樹脂在高溫燃燒前分解產(chǎn)生的 TV0C來判斷干式空心電抗器是否發(fā)生過熱故障。
[0020] 參見圖1，本基于TV0C和溫度檢驗的干式空心電抗器過熱故障預警系統(tǒng)，括一個無 線氣體數(shù)據(jù)采集裝置、一個無線溫度數(shù)據(jù)采集裝置、兩個或兩個以上的無線TV0C氣體傳感 器、兩個或兩個以上的無線溫度傳感器、遠程客戶端和報警系統(tǒng)。所述的兩個或兩個以上的 無線TVOC氣體傳感器分別布置在干式空心電抗器包封外表面，無線TVOC氣體傳感器用于監(jiān) 測干式空心電抗器的絕緣材過熱后分解產(chǎn)生的TV0C含量并將數(shù)據(jù)進行無線傳輸;所述的兩 個或兩個以上的無線溫度傳感器分別布置在干式空心電抗器包封外表面，無線溫度傳感器 用于監(jiān)測干式空心電抗器包封外表面的溫度并將數(shù)據(jù)進行無線傳輸。
[0021] 參見圖1，兩個或兩個以上的無線TV0C氣體傳感器分別與無線氣體數(shù)據(jù)采集裝置 通過無線網(wǎng)絡相連接，所述無線氣體數(shù)據(jù)采集裝置用于接收無線TV0C氣體傳感器發(fā)出的信 號，無線TV0C氣體傳感器監(jiān)測到的數(shù)據(jù)由無線氣體數(shù)據(jù)采集裝置采集。兩個或兩個以上的 無線溫度傳感器分別與無線溫度數(shù)據(jù)采集裝置通過無線網(wǎng)絡相連接，所述無線溫度數(shù)據(jù)采 集裝置用于接收無線溫度傳感器發(fā)出的信號，無線溫度傳感器監(jiān)測到的數(shù)據(jù)由無線溫度數(shù) 據(jù)采集裝置采集。
[0022] 參見圖1，所述的無線氣體數(shù)據(jù)采集裝置和無線溫度數(shù)據(jù)采集裝置分別與遠程客 戶端相連接，所述的遠程客戶端與報警系統(tǒng)相連接;具體的，所述的無線氣體數(shù)據(jù)采集裝置 和無線溫度數(shù)據(jù)采集裝置通過RS485總線分別與遠程客戶端相連接。無線溫度數(shù)據(jù)采集裝 置和無線氣體數(shù)據(jù)采集裝置采到的數(shù)據(jù)信號通過RS485總線傳遞給遠程客戶端，所述遠程 客戶端用于顯示無線TV0C氣體傳感器監(jiān)測到的TV0C含量值和無線溫度傳感器監(jiān)測到的溫 度值，即程客戶端將處理后的無線數(shù)據(jù)顯示到屏幕上;遠程客戶端并與報警裝置相連，所述 報警裝置用于在接收到遠程客戶端發(fā)出的報警命令時進行報警，程客戶端在TV0C含量值或 者溫度值超過設定閾值時控制報警裝置進行報警。
[0023] 干式空心電抗器散熱、溫度傳遞，主要由層間的風道完成，任何部位發(fā)熱都將通過 輻射形式頂部溫度上升，電抗器運行時空氣開啟自下而上，或者自下而上，發(fā)熱產(chǎn)生的氣體 也會通過風道散出，因此，電抗器發(fā)生故障時，溫度升高，產(chǎn)生TV0C氣體，會通過檢查風道溫 度及TV0C氣體含量，進而監(jiān)測整臺電抗器運行情況。因此，具體的，所述的兩個或兩個以上 的無線TV0C氣體傳感器分別布置在干式電抗器的頂部和底部的風道口，所述的兩個或兩個 以上的無線溫度傳感器分別布置在干式電抗器的頂部和底部的風道口，具體布置位置如表 1所示。
[0024] 表1無線TV0C氣體傳感器和無線溫度傳感器布置位置
[0026]參見圖2,所述的無線溫度傳感器包括溫度傳感器、單片微處理系統(tǒng)、無線收發(fā)模 塊和電源單元，所述的溫度傳感器與單片微處理系統(tǒng)相連接